KR102355125B1 - Connector structure for spectral beam combining and spectral beam combining apparatus having thw same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체 및 이를 구비한 다파장 빔 결합장치에 관한 발명이다. The present invention relates to a connector structure for coupling a multi-wavelength beam and a multi-wavelength beam coupling device having the same.
일반적으로 광섬유 어레이를 이용한 광섬유 레이저빔은 광학 스위칭, 신호처리, 광학 단층촬영, 센싱, 그리고 다파장 빔결합 분야에서 널리 활용되고 있다. In general, a fiber laser beam using an optical fiber array is widely used in optical switching, signal processing, optical tomography, sensing, and multi-wavelength beam combining.
광섬유 레이저빔은 우수한 빔품질을 유지하면서 광섬유 레이저의 출력을 증대하기 위해 빔결합 방식이 널리 활용된다. In the fiber laser beam, a beam combining method is widely used to increase the output of the fiber laser while maintaining excellent beam quality.
특히, 다파장 빔결합을 통한 출력 증대 방식은 그 구성이 간단하면서도 출력 증대가 용이해서 각광을 받고 있다. In particular, the method of increasing the output through the multi-wavelength beam coupling is in the spotlight because the configuration is simple and the output is easy to increase.
즉, 다파장 빔결합 방식은 레이저 빔의 빔품질을 유지하면서 고출력 획득이 가능한 기술로 원거리 전송용 고출력 레이저 개발에 널리 활용되고 있다.That is, the multi-wavelength beam combining method is a technology that can obtain high power while maintaining the beam quality of the laser beam, and is widely used in the development of high power laser for long-distance transmission.
다파장 빔결합은 서로 다른 파장의 레이저 빔을 회절격자와 같은 회절 소자를 활용해서 하나의 빔으로 결합하는 방식이다. Multi-wavelength beam combining is a method of combining laser beams of different wavelengths into one beam using a diffraction element such as a diffraction grating.
다파장 빔결합은 레이저 빔의 시준여부 및 사용하는 회절격자의 개수에 따라 다양한 구성이 가능하고 광섬유 어레이와 단일 회절격자를 사용하면 컴팩트한 장치 구성이 가능하다. Multi-wavelength beam coupling can be configured in various ways depending on whether the laser beam is collimated and the number of diffraction gratings used.
다파장 빔결합용 레이저 모듈은 회절격자에서 회절 이후에도 우수한 빔품질을 유지하기 위해 좁은 파장 선폭을 사용한다. The laser module for multi-wavelength beam combining uses a narrow wavelength line width to maintain excellent beam quality even after diffraction in the diffraction grating.
이는 레이저 증폭과정에서 높은 비선형성을 야기하고 이를 완화하기 위해 전송광섬유 길이를 짧게 사용한다. This causes high nonlinearity in the laser amplification process and uses a short transmission optical fiber length to alleviate it.
결국 레이저 모듈과 광섬유 어레이에 사용되는 전체 전송 광섬유 길이가 제한적일 수밖에 없다. As a result, the total transmission fiber length used in laser modules and fiber arrays is inevitably limited.
이 때문에 레이저 모듈과 빔결합 모듈에 포함된 광섬유 어레이의 전송 광섬유를 융착하는 것은 상당히 까다롭고 융착 이후에도 융착부를 보호하는 별도의 기구부를 필요로 한다. For this reason, fusing the transmission optical fiber of the optical fiber array included in the laser module and the beam coupling module is quite difficult and requires a separate mechanism to protect the fusion part even after fusion.
또한, 빔 결합 시 사용되는 빔 결합모듈용 하우징 내부에는 빔을 출력하는 복수의 광섬유, 복수의 광섬유에서 출력되는 빔을 반사하는 전송거울, 전송거울에서 반사된 복수의 빔을 결합하는 회절격자 등이 위치된다. In addition, a plurality of optical fibers outputting a beam, a transmission mirror that reflects the beam output from the plurality of optical fibers, a diffraction grating that combines a plurality of beams reflected from the transmission mirror, etc. is located
그리고, 빔 결합을 위한 복수의 광섬유는 빔 결합모듈용 하우징의 벽체를 관통하여 광섬유 어레이 블럭에 접합되어 고정되는데, 이렇게 구성된 다파장 빔 결합장치는 복수의 광섬유 즉, 복수의 광섬유를 포함하는 레이저 모듈 조립체와 빔 결합모듈용 하우징을 분리하기가 어렵고 사실상 불가능하여 이동이나 정비에 불편하고, 이동이나 정비 중 장치가 파손되는 등의 문제점이 있었다. In addition, a plurality of optical fibers for beam coupling pass through the wall of the housing for the beam coupling module and are bonded and fixed to the optical fiber array block. Since it is difficult and practically impossible to separate the assembly and the housing for the beam coupling module, there are problems such as inconvenient movement or maintenance, and damage to the device during movement or maintenance.
본 발명의 목적은 빔결합 모듈체와 레이저 모듈 조립체를 커넥터 구조로 분리 가능하게 결합하여 제작 시 편의성을 확보함과 아울러 이동 및 정비가 용이한 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체 및 이를 구비한 다파장 빔 결합장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to separably combine a beam coupling module body and a laser module assembly with a connector structure to secure convenience in manufacturing and to facilitate movement and maintenance of a multi-wavelength beam coupling connector structure and a multi-wavelength beam having the same To provide a coupling device.
본 발명의 다른 목적은 다파장 빔 결합 시 광섬유 어레이 블럭을 냉각시켜 다파장 레이저 빔 결합 시 안정성을 크게 향상시키는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체 및 이를 구비한 다파장 빔 결합장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a connector structure for combining a multi-wavelength beam, which greatly improves stability when combining a multi-wavelength laser beam by cooling an optical fiber array block when combining a multi-wavelength beam, and a multi-wavelength beam combining device having the same.
본 발명의 또 다른 목적은 가이드 레일 구조로 커넥터의 결합과 분리를 안내하여 정확한 위치로 커넥터 조립이 가능한 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체 및 이를 구비한 다파장 빔 결합장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a connector structure for coupling a multi-wavelength beam capable of assembling a connector at an accurate position by guiding the coupling and separation of the connector with a guide rail structure, and a multi-wavelength beam coupling device having the same.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체의 일 실시예는 레이저 빔을 출력하는 복수의 광섬유부재가 외피부재로 감싸진 광섬유 케이블체, 상기 광섬유 케이블체의 단부 측에 위치되고, 내부에 복수의 광섬유부재가 융착된 광섬유 어레이 블럭부재가 위치되며 단부 측에서 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 통해 복수의 레이저 빔을 출력하는 빔 결합용 커넥터 몸체부, 내부에 전송거울과 회절격자가 위치되어 내부에서 복수의 레이저 빔을 결합시키는 빔 결합모듈용 하우징에 위치되며 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부가 삽입되어 분리 가능하게 결합되는 커넥터 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, an embodiment of a connector structure for combining a multi-wavelength beam according to the present invention is an optical fiber cable body in which a plurality of optical fiber members outputting a laser beam are wrapped with an outer skin material, the optical fiber cable body It is located on the end side, the optical fiber array block member to which a plurality of optical fiber members are fused therein is located, the connector body for beam coupling that outputs a plurality of laser beams through the optical fiber array block member from the end side, a transmission mirror inside And the diffraction grating is positioned in the housing for a beam coupling module for coupling a plurality of laser beams therein, and the connector body for coupling the beam is inserted, characterized in that it comprises a connector insertion portion to be coupled separably.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다파장 빔 결합장치의 일 실시예는 레이저 빔을 발생시키는 광원을 포함한 복수의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 모듈 조립체, 상기 레이저 모듈 조립체에 연결되어 레이저 빔을 출력하는 복수의 광섬유부재가 외피부재로 감싸진 광섬유 케이블체, 상기 광섬유 케이블체의 단부 측에 위치되고, 내부에 복수의 광섬유부재가 융착된 광섬유 어레이 블럭부재가 위치되며 단부 측에서 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 통해 복수의 레이저 빔을 출력하는 빔 결합용 커넥터 몸체부, 내부에 전송거울과 회절격자가 위치되어 복수의 레이저 빔을 결합시키는 빔 결합모듈용 하우징, 상기 빔 결합모듈용 하우징에 위치되며 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부가 삽입되어 분리 가능하게 결합되는 커넥터 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, one embodiment of a multi-wavelength beam combining device according to the present invention is a laser module assembly including a plurality of laser modules including a light source for generating a laser beam, and is connected to the laser module assembly. An optical fiber cable body in which a plurality of optical fiber members outputting a laser beam are wrapped with an outer skin material, located at an end side of the optical fiber cable body, and an optical fiber array block member in which a plurality of optical fiber members are fused is located, and the optical fiber array block member is located at the end side A connector body for beam coupling that outputs a plurality of laser beams through an optical fiber array block member, a housing for a beam coupling module in which a transmission mirror and a diffraction grating are positioned to combine a plurality of laser beams, and the housing for the beam coupling module It is characterized in that it comprises a connector insertion portion is positioned and the connector body for coupling the beam is inserted and detachably coupled.
본 발명에서 상기 광섬유 케이블체는 레이저 모듈 조립체의 복수의 레이저 모듈과 상기 광섬유 어레이 블록부재를 연결하는 복수의 광섬유부재 및 복수의 상기 광섬유부재를 감싸 보호하는 케이블 외피부재를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical fiber cable body may include a plurality of optical fiber members connecting the plurality of laser modules of the laser module assembly and the optical fiber array block member, and a cable outer skin member for protecting the plurality of optical fiber members by wrapping them.
본 발명에서 상기 광섬유부재는 복수의 레이저 모듈에 각각 연결되는 복수의 제1광섬유, 일단부 측이 복수의 제1광섬유와 각각 융착되어 연결되고 타단부 측이 빔 결합용 커넥터 몸체부 내 광섬유 어레이 블록부재에 융착되는 복수의 제2광섬유 및 상기 외피부재의 내부에서 상기 제1광섬유와 상기 제2광섬유의 융착 부분을 감싸 보호하는 융착부 보호부재를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical fiber member includes a plurality of first optical fibers respectively connected to a plurality of laser modules, one end of which is fused with the plurality of first optical fibers, respectively, and the other end of the optical fiber array block in the connector body for beam coupling. It may include a plurality of second optical fibers to be fused to the member, and a fusion part protecting member for protecting the fusion part of the first optical fiber and the second optical fiber inside the outer skin material.
상기 광섬유 어레이 블럭부재는 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 내부에 위치되고, 출력면이 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 전면에 노출되게 위치될 수 있다. The optical fiber array block member may be positioned inside the connector body for beam coupling, and an output surface may be exposed to the front of the connector body for beam coupling.
본 발명에서 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부는 알루미늄 재질 또는 알루미늄 합금 재질일 수 있다. In the present invention, the connector body for coupling the beam may be made of an aluminum material or an aluminum alloy material.
본 발명에서 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부는 내부에 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 냉각시키는 냉각유체가 채워질 수 있는 블럭 삽입공간이 위치되며, 상기 블럭 삽입공간 내로 냉각유체를 공급하는 냉각유체 공급라인부 및 상기 블럭 삽입공간 내의 냉각유체를 배출시키는 냉각유체 배출라인부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the connector body for beam coupling has a block insertion space in which a cooling fluid for cooling the optical fiber array block member can be filled, a cooling fluid supply line for supplying a cooling fluid into the block insertion space, and the It may further include a cooling fluid discharge line for discharging the cooling fluid in the block insertion space.
본 발명에서 상기 커넥터 삽입부의 전면에는 상기 광섬유 어레이 블럭부재에서 출력되는 복수의 레이저 빔이 통과되는 빔 투과창이 위치될 수 있다. In the present invention, a beam transmitting window through which a plurality of laser beams output from the optical fiber array block member passes may be positioned on the front surface of the connector insertion unit.
본 발명에서 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 양 측면과 상기 커넥터 삽입부의 내측면 중 어느 한 측에는 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 삽입 위치를 안내하는 결합 가이드 레일부가 돌출되게 위치되고, 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 양 측면과 상기 커넥터 삽입부의 내측면 중 다른 한 측에는 상기 결합 가이드 레일부가 삽입되는 레일 삽입홈부가 위치될 수 있다. In the present invention, a coupling guide rail for guiding an insertion position of the connector body for beam coupling is protrudingly positioned on either side of both sides of the connector body for beam coupling and the inner side of the connector insertion section, and the connector body for coupling the beam protrudes. A rail insertion groove portion into which the coupling guide rail portion is inserted may be positioned on the other of both sides of the portion and the inner surface of the connector insertion portion.
본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체의 일 실시예 및 이를 구비한 다파장 빔 결합장치의 일 실시예는 상기 커넥터 삽입부 내로 삽입된 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 위치를 잠금하거나 잠금 해제하는 커넥터 위치 잠금부를 더 포함할 수 있다. An embodiment of a multi-wavelength beam coupling connector structure according to the present invention and an embodiment of a multi-wavelength beam coupling device having the same lock or unlock the position of the connector body for beam coupling inserted into the connector insertion part It may further include a connector position lock.
본 발명에서 상기 커넥터 위치 잠금부는 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 후단부 측에서 외측 둘레로 돌출되게 위치되는 잠금부재, 상기 커넥터 삽입부의 입구 측에 위치되고 잠금부재가 삽입되는 잠금용 삽입부 및 상기 잠금용 삽입부에 삽입된 상기 잠금부재의 위치를 고정하거나 고정을 해제할 수 있는 잠금위치 고정부를 포함할 수 있다. In the present invention, the connector position locking part includes a locking member positioned to protrude outwardly from the rear end of the connector body for beam coupling, an inserting part for locking positioned at the inlet side of the connector inserting part and into which the locking member is inserted, and the locking part. It may include a locking position fixing portion capable of fixing or releasing the position of the locking member inserted into the insertion portion for use.
본 발명에서 상기 잠금부재는 링형상의 몸체를 가지는 잠금링부재이고, 상기 잠금용 삽입부는 상기 잠금링부재가 내부로 삽입되어 결합되는 원통형상의 결합공간을 구비한 잠금용 노브부재이며, 상기 잠금위치 고정부는 상기 잠금링부재의 외주면에 위치되는 제1나사부 및 상기 잠금용 노브부재의 내주면에 위치되며 제1나사부가 나사 결합되는 제2나사부를 포함하며, 상기 잠금용 노브부재는 빔 결합모듈용 하우징에 회전 가능하고, 전, 후 이동 가능하게 위치되어 내부로 상기 잠금링부재를 삽입시키면서 상기 잠금링부재와 나사 결합되어 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 위치를 고정시킬 수 있다. In the present invention, the locking member is a locking ring member having a ring-shaped body, and the locking insertion part is a locking knob member having a cylindrical coupling space into which the locking ring member is inserted and engaged, and the locking position The fixing part includes a first screw part positioned on the outer circumferential surface of the locking ring member and a second screw part positioned on the inner circumferential surface of the locking knob member and to which the first screw part is screwed, and the locking knob member is a housing for a beam coupling module. It is rotatably located in the front and rear and is movably positioned to be screwed with the lock ring member while inserting the lock ring member therein to fix the position of the connector body for beam coupling.
본 발명에서 상기 잠금위치 고정부는 상기 잠금용 삽입부를 관통하여 체결되어 상기 잠금용 삽입부 내에 삽입된 상기 잠금부재의 외측면을 가압하여 고정시키는 잠금용 볼트부재일 수 있다. In the present invention, the locking position fixing part may be a locking bolt member that is fastened through the locking insert and presses the outer surface of the locking member inserted into the locking insert to fix it.
본 발명은 빔결합 모듈체와 레이저 모듈 조립체를 커넥터 구조로 분리 가능하게 결합하여 제작 시 편의성을 확보함과 아울러 이동 및 정비가 용이한 효과가 있다. The present invention has the effect of securing convenience during manufacture and easy movement and maintenance by separably combining the beam coupling module body and the laser module assembly with a connector structure.
본 발명은 다파장 빔 결합 시 광섬유 어레이 블럭을 냉각시켜 다파장 레이저 빔 결합 시 안정성을 크게 향상시키고 장치의 내구성을 향상시키는 효과가 있다. The present invention has the effect of cooling the optical fiber array block when combining a multi-wavelength beam, greatly improving stability when combining a multi-wavelength laser beam, and improving the durability of the device.
본 발명은 가이드 레일 구조로 커넥터의 결합과 분리를 안내하여 정확한 위치로 커넥터 조립이 가능하고, 이로써 다파장 레이저 빔의 결합 시 빔 결합의 품질을 균일하게 유지할 수 있고, 안정성을 더 크게 향상시키는 효과가 있다.The present invention is a guide rail structure that guides the coupling and separation of the connector so that it is possible to assemble the connector at an accurate position, whereby the quality of the beam coupling can be uniformly maintained when the multi-wavelength laser beam is coupled, and the effect of further improving the stability there is
도 1은 본 발명에 따른 다파장 빔 결합장치의 비교예로 일반적인 다파장 빔 결합장치를 예시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체를 구비한 다파장 빔 결합장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체를 구비한 다파장 빔 결합장치에서 레이저 모듈 조립체 및 빔 결합 모듈을 예시한 개략도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체에서 빔 결합용 커넥터 몸체부의 일 실시예를 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체에서 빔 결합용 커넥터 몸체부와 커넥터 삽입부의 결합 구조에 대한 일 실시예를 도시한 부분 확대 사시도. 1 is a schematic diagram illustrating a general multi-wavelength beam coupling device as a comparative example of a multi-wavelength beam coupling device according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a multi-wavelength beam coupling device having a connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a laser module assembly and a beam coupling module in a multi-wavelength beam coupling device having a connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention.
4 and 5 are views showing an embodiment of the connector body for beam coupling in the multi-wavelength beam coupling connector structure according to the present invention.
6 and 7 are partially enlarged perspective views showing an embodiment of the coupling structure of the connector body and the connector insert for beam coupling in the multi-wavelength beam coupling connector structure according to the present invention.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 다파장 빔 결합장치의 비교예로 일반적인 다파장 빔 결합장치를 예시한 개략도이고, 도 1을 참고하면 일반적인 다파장 빔 결합장치는 복수의 출력 광섬유를 통해 복수의 레이저 빔을 출력하는 레이저 모듈 조립체(1)와 레이저 모듈 조립체(10)에서 출력된 복수의 레이저 빔을 결합시키고 결합된 빔을 출력하는 빔 결합 모듈(20)을 포함한다. 1 is a schematic diagram illustrating a general multi-wavelength beam coupling device as a comparative example of a multi-wavelength beam coupling device according to the present invention. Referring to FIG. 1 , a general multi-wavelength beam coupling device includes a plurality of laser beams through a plurality of output optical fibers. and a
레이저 모듈 조립체(10)는 레이저 빔을 발생시키는 복수의 레이저 모듈(11), 레이저 모듈(11)에 각각 연결되는 복수의 전송 광섬유(12)를 포함한다.The
또한, 빔 결합 모듈(20)은 빔 결합모듈용 하우징(20a) 내에 위치되는 어레이 블럭(21), 어레이 블럭(21)에 일단부 측이 융착되어 연결되고, 타단부 측이 전송 광섬유(12)와 연결되는 복수의 출력 광섬유(22), 빔 결합모듈용 하우징(20a) 내에 위치되고 어레이 블럭(21)에서 출력된 복수의 레이저 빔을 반사시키는 전송거울(23), 빔 결합모듈용 하우징(20a) 내에 위치되며 전송거울(23)에서 반사된 복수의 레이저 빔을 결합시키는 회절격자(24)를 포함한다.In addition, the
그리고, 출력 광섬유(22)와 전송 광섬유(12)는 빔 결합모듈용 하우징(20a)의 외부에서 융착되어 연결된다. Then, the output
출력 광섬유(22)와 전송 광섬유(12)의 융착 부위는 융착부 보호 치구(31)에 의해 감싸지고, 복수의 출력 광섬유(22)와 복수의 전송 광섬유(12)의 각 융착 부위에 위치되는 복수의 융착부 보호 치구(31)는 융착부 보호박스(30) 내에 위치된다.The fusion portion of the output
다파장 빔결합용 레이저 광원 즉, 각 레이저 모듈(11)에 포함되는 레이저 광원은 회절격자(24)에서 회절 이후에도 우수한 빔품질 유지를 위해 좁은 파장 선폭을 사용한다. The laser light source for multi-wavelength beam coupling, that is, the laser light source included in each
이는 레이저 증폭과정에서 높은 비선형성을 야기하고, 특히 유도 브릴루앙 산란으로 사용할 수 있는 전송 광섬유(12)의 길이가 제한된다. 결국 레이저 모듈(11)과 어레이 블럭(21)에 사용되는 전송 광섬유(12)와 출력 광섬유(22)의 전체 광섬유 길이는 제한적이고 제한된 광섬유 길이를 이용해서 융착을 해야 하기 때문에 융착 공정이 상당히 까다롭다. This causes high nonlinearity in the laser amplification process, and in particular, the length of the transmission
특히, 빔 결합 모듈(20)과 레이저 모듈 조립체(10)를 고정한 상태에서 융착을 수행해야 하기 때문에 융착기 배치 자체가 상당히 어렵다. In particular, since the welding must be performed in a state in which the
그리고, 융착 이후에는 융착부를 융착부 보호치구(31)에 고정하고 융착부 보호치구(31)는 별도의 융착부 보호박스(30)에 위치된다. And, after the fusion, the fusion part is fixed to the fusion
이렇게 구성된 일반적인 다파장 빔결합 장치는 전송 광섬유(12) 또는 출력 광섬유(22)를 자르지 않는 한 분리가 어려워 이동이 어렵고 레이저 모듈(11)의 고장시 광섬유 융착기를 사용할 수 있는 실험실 공간으로 다파장 빔결합 장치를 이동해야 하는 어려움이 있다. The general multi-wavelength beam combining device configured in this way is difficult to separate and moves unless the transmission
도 2는 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체를 구비한 다파장 빔 결합장치의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체를 구비한 다파장 빔 결합장치에서 레이저 모듈 조립체 및 빔 결합 모듈 즉, 빔 결합용 하우징의 일 실시예를 예시한 개략도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체에서 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 일 실시예를 도시한 도면이다. Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a multi-wavelength beam coupling device having a connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention, Figure 3 is provided with a connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention It is a schematic diagram illustrating an embodiment of a laser module assembly and a beam coupling module, that is, a housing for coupling a beam in a wavelength beam coupling device, and FIGS. 4 and 5 are a connector for coupling a beam in a connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention It is a view showing an embodiment of the body portion (200).
도 2 내지 도 5를 참고하여 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체의 일 실시예 및 이를 구비한 다파장 빔 결합장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다. An embodiment of a connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention and an embodiment of a multi-wavelength beam coupling device having the same will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 5 .
본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체의 일 실시예는 레이저 빔을 출력하는 복수의 광섬유부재(110)가 외피로 감싸진 광섬유 케이블체(100)를 포함한다.An embodiment of the connector structure for combining a multi-wavelength beam according to the present invention includes an optical
광섬유 케이블체(100)는 레이저를 발생시키는 레이저 모듈 조립체(10)와 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)를 연결한다.The optical
레이저 모듈 조립체(10)는 레이저 빔을 발생시키는 광원을 포함한 복수의 레이저 모듈(11)을 포함하고, 복수의 레이저 모듈(11)은 레이저 모듈용 하우징(10a) 내에 위치된다. The
레이저 모듈(11)은 광원을 통해 서로 다른 파장을 가지는 레이저 빔을 출력시키는 것을 일 예로 하고, 이는 다파장 빔 결합에서 공지된 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. As an example, the
각 레이저 모듈(11)에는 전송 광섬유가 연결되고, 전송 광섬유를 통해 광원에서 발생된 빛을 전송한다. A transmission optical fiber is connected to each
광섬유 케이블체(100)는 레이저 모듈 조립체(10)의 복수의 레이저 모듈(11) 및 빔 결합용 커넥터 몸체부(200) 내 광섬유 어레이 블록부재를 연결하는 복수의 광섬유부재(110), 복수의 광섬유부재(110)를 감싸 보호하는 외피부재(120)를 포함한다.The optical
또한, 광섬유부재(110)는 복수의 레이저 모듈(11)에 각각 연결되는 복수의 제1광섬유(111), 일단부 측이 복수의 제1광섬유(111)와 각각 융착되어 연결되고 타단부 측이 빔 결합용 커넥터 몸체부(200) 내 광섬유 어레이 블록부재에 융착되는 복수의 제2광섬유(112)를 포함한다.In addition, the
또한, 광섬유 케이블체(100)는 외피부재(120)의 내부에서 제1광섬유(111)와 제2광섬유(112)의 융착 부분을 감싸 보호하는 융착부 보호부재(130)를 더 포함한다. In addition, the optical
융착부 보호부재(130)는 외피부재(120)로 감싸져 보호되며, 광섬유의 융착부분을 보호하는 공지의 구성으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The fusion
외피부재(120)는 합성수지 등 자유롭게 휘어질 수 있고 복수의 제1광섬유(111)와 복수의 제2광섬유(112) 및 광섬유 융착부 보호부재(130)를 감싸 공지의 재질로 제조됨을 밝혀둔다. 광섬유 케이블체(100)는 레이저 모듈용 하우징(10a)의 내부 및 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 내부에서 각각 외피부재(120)가 벗겨진 상태로 위치된다.The
레이저 모듈용 하우징(10a)의 내부에는 외피부재(120)가 벗겨진 복수의 제1광섬유(111)가 적어도 일부분 위치되고, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 내부에는 외피부재(120)가 벗겨진 복수의 제2광섬유(112)가 적어도 일부분 위치되어 복수의 제2광섬유(112)가 광섬유 어레이 블럭부재(210)에 연결된다.A plurality of first
또한, 레이저 모듈용 하우징(10a)에는 외피부재(120)와 연결되는 케이블 어댑터(10b)가 위치되고, 케이블 어댑터(10b)는 케이블을 연결하는 공지의 어댑터 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. In addition, a
광섬유 어레이 블럭부재(210)는 빔 결합용 커넥터 몸체부(200) 내에 위치되고, 복수의 제2광섬유(112)의 단부 측이 각각 입사면에 융착된다.The optical fiber
그리고, 광섬유 어레이 블럭부재(210)의 출력면은 전송거울(23)을 향해 위치되어 복수의 레이저 빔을 출력하여 전송거울(23)로 조사한다. In addition, the output surface of the optical fiber
광섬유 어레이 블럭부재(210)는 유리 등과 같이 레이저 빔을 투과시킬 수 있고, 레이저 빔의 파장에 대해 흡수가 적은 공지의 재질로 제조되며 더 상세함 설명은 생략함을 밝혀둔다. The optical fiber
광섬유 어레이 블럭부재(210)는 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 내부에 위치되고, 출력면이 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 전면에 노출되게 위치된다. The optical fiber
빔 결합용 커넥터 몸체부(200)는 열전도율이 우수하고, 가격이 저렴한 알루미늄 재질, 알루미늄 합금 재질인 것을 일 예로 하고, 이외에도 열전도율이 우수한 구리 등 다른 공지의 재질로도 제조가 가능함을 밝혀둔다. The
그리고, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)는 열전도율이 우수하고, 가격이 저렴한 알루미늄 재질, 알루미늄 합금 재질인 것을 일 예로 하고, 이외에도 열전도율이 우수한 구리 등 다른 공지의 재질로도 제조가 가능함을 밝혀둔다. In addition, the
빔 결합용 커넥터 몸체부(200)는 내부에 광섬유 어레이 블럭부재(210)가 위치되고, 광섬유 어레이 블럭부재(210)를 냉각시키는 냉각유체가 채워질 수 있는 블럭 삽입공간(201)이 위치된다. In the
본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체의 일 실시예는 블럭 삽입공간(201) 내로 냉각유체를 공급하는 냉각유체 공급라인부(400), 블럭 삽입공간(201) 내의 냉각유체를 배출시키는 냉각유체 배출라인부(500)를 더 포함할 수 있다. One embodiment of the connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention is a cooling
냉각유체 공급라인부(400)와 냉각유체 배출라인부(500)는 냉각유체 순환 공급부와 연결되어 블럭 삽입공간(201) 내에 채워진 냉각유체를 순환시켜 빔 결합용 커넥터 몸체부(200) 내 즉, 블럭 삽입공간(201) 내에 위치된 광섬유 어레이 블럭부재(210) 및 광섬유 어레이 블럭부재(210)에 융착된 복수의 제2광섬유(112)를 냉각시킨다.The cooling fluid
냉각유체 순환 공급부는 도시되지 않았지만 냉각유체를 저장하며 냉각유체 공급라인부(400)와 냉각유체 배출라인부(500)에 연결되는 저장탱크, 냉각유체 공급라인부(400) 또는 냉각유체 배출라인부(500)에 위치되어 저장탱크 내 냉각유체를 가스 분사부로 공급하는 펌프, 냉각유체 공급라인부(400)에 위치되어 냉각유체 공급라인부(400)의 유로를 개폐하는 밸브 등을 포함하는 공지의 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. Although not shown, the cooling fluid circulation supply unit stores the cooling fluid and a storage tank connected to the cooling fluid
또한, 냉각유체 공급부는 저장탱크 내 냉각유체 즉, 냉각수를 다시 기설정된 온도로 냉각시키는 냉각부를 더 포함할 수 있고, 냉각부는 라디에이터, 칠러 등 공지의 냉각기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. In addition, the cooling fluid supply unit may further include a cooling unit that cools the cooling fluid in the storage tank, that is, the cooling water back to a preset temperature, and the cooling unit is variously modified using a known cooling device such as a radiator or a chiller. make it clear that
광섬유 어레이 블럭부재(210) 및 광섬유 어레이 블럭부재(210)에 융착된 복수의 제2광섬유(112)는 다파장 레이저 빔의 결합을 위해 복수의 레이저 빔을 출력하면서 가열된다. The optical fiber
이에 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체의 일 실시예는 냉각유체 순환 공급부를 통해 블럭 삽입공간(201) 내에 채워진 냉각유체를 순환시켜 빔 결합용 커넥터 몸체부(200) 내 즉, 블럭 삽입공간(201) 내에 위치된 광섬유 어레이 블럭부재(210) 및 광섬유 어레이 블럭부재(210)에 융착된 복수의 제2광섬유(112)를 냉각시켜 광섬유 어레이 블럭부재(210)의 열변형을 방지하고, 광섬유 어레이 블럭부재(210)가 융착된 상태로 안정적으로 위치될 수 있도록 한다. Accordingly, one embodiment of the connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention circulates the cooling fluid filled in the
한편, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)는 빔 결합모듈 즉, 내부에 전송거울(23)과 회절격자(24)가 위치되어 레이저 빔을 결합시키는 빔 결합모듈용 하우징(20a)에 분리 가능하게 결합되어 빔 결합모듈용 하우징(20a)와 분리될 수 있다. On the other hand, the
빔 결합모듈용 하우징(20a)의 내부에는 광섬유 어레이 블럭부재(210)에서 출력되는 복수의 레이저 빔을 반사하는 전송거울(23), 전송거울(23)에서 반사된 복수의 빔을 결합하는 회절격자(24) 등이 위치된다. Inside the
빔 결합모듈용 하우징(20a)은 일면에 회절격자(24)에 의해 결합된 결합빔을 통과시키는 결합빔 투과창(20b)이 열전도율이 우수하고, 가격이 저렴한 알루미늄 재질, 알루미늄 합금 재질인 것을 일 예로 하고, 이외에도 열전도율이 우수한 구리 등 다른 공지의 재질로도 제조가 가능함을 밝혀둔다. The
전송거울(23), 회절격자(24) 등과 같이 다파장 레이저 빔을 결합하기 위해 빔 결합모듈용 하우징(20a)의 내부에 위치되는 구성은 공지의 구성으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The configuration located inside the
빔 결합모듈용 하우징(20a)에는 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)가 내부로 삽입되어 분리 가능하게 결합되는 커넥터 삽입부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
커넥터 삽입부(300)는 알루미늄 재질로 제조되고, 일측이 개방된 형태를 가져 개방된 일측으로 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)가 내부로 삽입되며, 전면에 광섬유 어레이 블럭부재(210)에서 출력되는 복수의 레이저 빔이 통과되는 빔 투과창(310)이 위치된다.The
커넥터 삽입부(300)는 열전도율이 우수하고, 가격이 저렴한 알루미늄 재질, 알루미늄 합금 재질인 것을 일 예로 하고, 이외에도 열전도율이 우수한 구리 등 다른 공지의 재질로도 제조가 가능함을 밝혀둔다. The
또한, 빔 투과장은 유리 등과 같이 레이저 빔을 투과시킬 수 있고, 레이저 빔의 파장에 대해 흡수가 적은 공지의 재질로 제조되며 더 상세함 설명은 생략함을 밝혀둔다. In addition, the beam transmission field can transmit a laser beam, such as glass, and is made of a known material that has little absorption with respect to the wavelength of the laser beam, and a detailed description thereof will be omitted.
빔 투과창(310)은 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 전면에 노출되게 위치되는 광섬유 어레이 블럭부재(210)와 대응되게 위치되어 광섬유 어레이 블럭부재(210)에서 출력되는 복수의 레이저 빔이 통과되어 전송거울(23)을 향해 조사될 수 있도록 한다. The
빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 양 측면과 커넥터 삽입부(300)의 내측면 중 어느 한 측에는 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 삽입 위치를 안내하는 결합 가이드 레일부(220)가 돌출되게 위치되고, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 양 측면과 커넥터 삽입부(300)의 내측면 중 다른 한 측에는 결합 가이드 레일부(220)가 삽입되는 레일 삽입홈부(320)가 위치된다. A
레일 삽입홈부(320)는 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 삽입 방향으로 길게 형성되어 결합 가이드 레일부(220)를 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 삽입 방향을 따라 이동시키면서 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 삽입 위치를 안내한다. The
빔 결합용 커넥터 몸체부(200)는 커넥터 삽입부(300)의 내부로 삽입될 때 결합 가이드 레일부(220)가 레일 삽입홈부(320)에 삽입되면서 정확한 위치 즉, 광섬유 어레이 블럭부재(210)와 투과창이 대응되도록 정확하게 위치시킨다. The
또한, 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체는 커넥터 삽입부(300) 내로 삽입된 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 위치를 잠금하거나 잠금 해제하는 커넥터 위치 잠금부(600)를 더 포함한다.In addition, the connector structure for coupling a multi-wavelength beam according to the present invention further includes a connector
커넥터 위치 잠금부(600)는 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 후단부 측에서 외측 둘레로 돌출되게 위치되는 잠금부재(610), 커넥터 삽입부(300)의 입구 측에 위치되고 잠금부재(610)가 삽입되는 잠금용 삽입부(620), 잠금용 삽입부(620)에 삽입된 잠금부재(610)의 위치를 고정하거나 고정을 해제할 수 있는 잠금위치 고정부(630)를 포함한다. The connector
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체에서 커넥터 위치 잠금부(600)에 대한 실시예를 도시한 부분 확대 사시도이다. 6 and 7 are partially enlarged perspective views illustrating an embodiment of the connector
도 6을 참고하면 잠금부재(610)는 링형상의 몸체를 가지는 잠금링부재(611)이고, 잠금용 삽입부(620)는 잠금링부재(611)가 내부로 삽입되어 결합되는 원통형상의 결합공간을 구비한 잠금용 노브부재(621)이다.Referring to FIG. 6 , the locking
그리고, 잠금위치 고정부(630)는 잠금링부재(611)의 외주면에 위치되는 제1나사부(631), 잠금용 노브부재(621)의 내주면에 위치되며 제1나사부(631)가 나사 결합되는 제2나사부(632)를 포함하며, 잠금용 노브부재(621)는 빔 결합모듈용 하우징(20a)에 회전 가능하고, 전, 후 이동 가능하게 위치되어 내부로 잠금링부재(611)를 삽입시키면서 잠금링부재(611)와 나사 결합되어 잠금링부재(611)의 위치 즉, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 위치를 고정시킬 수 있다. And, the locking
잠금용 노브부재(621)는 반대방향으로 회전되면서 나사 결합이 풀리면서 잠금링부재(611)와 분리되고, 이로써 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)를 커넥터 삽입부(300)에서 용이하게 분리시킬 수 있다. The locking
또한, 도 7을 참고하면 잠금위치 고정부(630)는 잠금용 삽입부(620)를 관통하여 체결되어 잠금용 삽입부(620) 내에 삽입된 잠금부재(610)의 외측면을 가압하여 고정시키는 잠금용 볼트부재(633)인 것을 일 예로 한다.In addition, referring to FIG. 7 , the locking
잠금용 삽입부(620)에는 잠금용 볼트부재(633)가 관통되어 체결되는 볼트구멍이 위치되고, 잠금용 볼트부재(633)는 볼트구멍을 관통하여 체결됨으로써 단부 측으로 잠금부재(610)의 외측면을 가압하여 잠금부재(610)의 위치 즉, 즉, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 위치를 고정시킬 수 있다. The locking
잠금용 볼트부재(633)는 볼트구멍에서 풀리면서 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)의 위치를 잠금 해제하고, 빔 결합용 커넥터 몸체부(200)를 커넥터 삽입부(300)에서 용이하게 분리시킬 수 있다. The locking
잠금위치 고정부(630)는 도 6 및 도 7에서 예시한 잠금 구조 이외에도 잠금 삽입부 내에 삽입된 잠금부재(610)의 위치를 잠금하고, 해제할 수 있는 공지의 다양한 잠금 구조를 이용하여 실시될 수 있음을 밝혀둔다.The locking
본 발명은 빔결합 모듈체와 레이저 모듈 조립체(10)를 커넥터 구조로 분리 가능하게 결합하여 제작 시 편의성을 확보함과 아울러 이동 및 정비가 용이한 효과가 있다. According to the present invention, the beam coupling module body and the
본 발명은 다파장 빔 결합 시 광섬유 어레이 블럭을 냉각시켜 다파장 레이저 빔 결합 시 안정성을 크게 향상시키고 장치의 내구성을 향상시키는 효과가 있다. The present invention has the effect of cooling the optical fiber array block when combining a multi-wavelength beam, greatly improving stability when combining a multi-wavelength laser beam, and improving the durability of the device.
본 발명은 가이드 레일 구조로 커넥터의 결합과 분리를 안내하여 정확한 위치로 커넥터 조립이 가능하고, 이로써 다파장 레이저 빔의 결합 시 빔 결합의 품질을 균일하게 유지할 수 있고, 안정성을 더 크게 향상시키는 효과가 있다. The present invention is a guide rail structure that guides the coupling and separation of the connector so that it is possible to assemble the connector at an accurate position, whereby the quality of the beam coupling can be uniformly maintained when the multi-wavelength laser beam is coupled, and the effect of further improving the stability there is
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention, which is included in the configuration of the present invention.
10 : 레이저 모듈 조립체 10a : 레이저 모듈용 하우징
11 : 레이저 모듈 12 : 전송 광섬유
20 : 빔 결합 모듈 20a : 빔 결합모듈용 하우징
21 : 어레이 블럭 22 : 출력 광섬유
23 : 전송거울 24 : 회절격자
30 : 융착부 보호박스 31 : 융착부 보호 치구
100 : 광섬유 케이블체 110 : 광섬유부재
111 : 제1광섬유 112 : 제2광섬유
120 : 외피부재 130 : 융착부 보호부재
200 : 빔 결합용 커넥터 몸체부 201 : 블럭 삽입공간
210 : 광섬유 어레이 블럭부재 220 : 결합 가이드 레일부
300 : 커넥터 삽입부 310 : 빔 투과창
320 : 레일 삽입홈부 400 : 냉각유체 공급라인부
500 : 냉각유체 배출라인부 600 : 커넥터 위치 잠금부
610 : 잠금부재 611 : 잠금링부재
620 : 잠금용 삽입부 621 : 잠금용 노브부재
630 : 잠금위치 고정부 631 : 제1나사부
632 : 제2나사부 633 : 잠금용 볼트부재10:
11: laser module 12: transmission optical fiber
20:
21: array block 22: output optical fiber
23: transmission mirror 24: diffraction grating
30: fusion part protection box 31: fusion part protection jig
100: optical fiber cable body 110: optical fiber member
111: first optical fiber 112: second optical fiber
120: outer skin material 130: fusion part protection member
200: connector body for beam coupling 201: block insertion space
210: optical fiber array block member 220: coupling guide rail unit
300: connector insert 310: beam transmission window
320: rail insertion groove 400: cooling fluid supply line part
500: cooling fluid discharge line part 600: connector position locking part
610: locking member 611: locking ring member
620: locking insertion part 621: locking knob member
630: lock position fixing part 631: first screw part
632: second screw part 633: bolt member for locking
Claims (24)
상기 광섬유 케이블체의 단부 측에 위치되고, 내부에 복수의 광섬유부재가 융착된 광섬유 어레이 블럭부재가 위치되며 단부 측에서 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 통해 복수의 레이저 빔을 출력하는 빔 결합용 커넥터 몸체부; 및
내부에 전송거울과 회절격자가 위치되어 내부에서 복수의 레이저 빔을 결합시키는 빔 결합모듈용 하우징에 위치되며 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부가 삽입되어 분리 가능하게 결합되는 커넥터 삽입부를 포함하며,
상기 광섬유 어레이 블럭부재는,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 내부에 위치되고, 출력면이 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 전면에 노출되게 위치되고,
상기 커넥터 삽입부의 전면에는 상기 광섬유 어레이 블럭부재에서 출력되는 복수의 레이저 빔이 통과되는 빔 투과창이 위치되며,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 양 측면과 상기 커넥터 삽입부의 내측면 중 어느 한 측에는 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 삽입 위치를 안내하는 결합 가이드 레일부가 돌출되게 위치되고, 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 양 측면과 상기 커넥터 삽입부의 내측면 중 다른 한 측에는 상기 결합 가이드 레일부가 삽입되는 레일 삽입홈부가 위치되며,
상기 커넥터 삽입부 내로 삽입된 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 위치를 잠금하거나 잠금 해제하는 커넥터 위치 잠금부를 더 포함하고,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부는 내부에 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 냉각시키는 냉각유체가 채워질 수 있는 블럭 삽입공간이 위치되며,
상기 블럭 삽입공간 내로 냉각유체를 공급하는 냉각유체 공급라인부; 및
상기 블럭 삽입공간 내의 냉각유체를 배출시키는 냉각유체 배출라인부를 더 포함하고, 상기 냉각유체 공급라인부와 상기 냉각유체 배출라인부는 냉각유체 순환 공급부와 연결되어 상기 블럭 삽입공간 내에 채워진 냉각유체를 순환시키며,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부는 알루미늄 재질 또는 알루미늄 합금 재질인 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체.
an optical fiber cable body in which a plurality of optical fiber members for outputting a laser beam are wrapped with an outer skin material;
A connector body for beam coupling that is located at the end of the fiber optic cable body, has an optical fiber array block member to which a plurality of optical fiber members are fused therein, and outputs a plurality of laser beams through the optical fiber array block member at the end side ; and
A transmission mirror and a diffraction grating are positioned therein, and it is positioned in a housing for a beam coupling module for coupling a plurality of laser beams therein, and includes a connector insertion part into which the connector body for beam coupling is inserted and detachably coupled,
The optical fiber array block member,
It is located inside the connector body for the beam coupling, and the output surface is exposed to the front of the connector body for the beam coupling,
A beam transmitting window through which a plurality of laser beams output from the optical fiber array block member passes is positioned on the front surface of the connector insertion part,
On either side of both sides of the connector body for beam coupling and the inner side of the connector insertion part, coupling guide rails for guiding the insertion position of the connector body for beam coupling are positioned to protrude, both side surfaces of the connector body for beam coupling and a rail insertion groove into which the coupling guide rail is inserted is located on the other side of the inner surface of the connector insertion part,
Further comprising a connector position locking portion for locking or unlocking the position of the connector body portion for coupling the beam inserted into the connector insertion portion,
A block insertion space in which a cooling fluid for cooling the optical fiber array block member can be filled is located in the connector body for beam coupling;
a cooling fluid supply line for supplying a cooling fluid into the block insertion space; and
Further comprising a cooling fluid discharge line unit for discharging the cooling fluid in the block insertion space, the cooling fluid supply line and the cooling fluid discharge line unit is connected to the cooling fluid circulation supply unit to circulate the cooling fluid filled in the block insertion space, ,
The connector body for coupling the beam is a connector structure for coupling a multi-wavelength beam, characterized in that it is made of an aluminum material or an aluminum alloy material.
상기 광섬유 케이블체는,
레이저 모듈 조립체의 복수의 레이저 모듈과 상기 광섬유 어레이 블록부재를 연결하는 복수의 광섬유부재; 및
복수의 상기 광섬유부재를 감싸 보호하는 케이블 외피부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체.
The method according to claim 1,
The optical fiber cable body,
a plurality of optical fiber members connecting the plurality of laser modules of the laser module assembly and the optical fiber array block member; and
A connector structure for coupling a multi-wavelength beam, characterized in that it includes a cable outer skin material that surrounds and protects the plurality of optical fiber members.
상기 광섬유부재는,
복수의 레이저 모듈에 각각 연결되는 복수의 제1광섬유;
일단부 측이 복수의 제1광섬유와 각각 융착되어 연결되고 타단부 측이 빔 결합용 커넥터 몸체부 내 광섬유 어레이 블록부재에 융착되는 복수의 제2광섬유; 및
상기 외피부재의 내부에서 상기 제1광섬유와 상기 제2광섬유의 융착 부분을 감싸 보호하는 융착부 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체.
3. The method according to claim 2,
The optical fiber member,
a plurality of first optical fibers respectively connected to the plurality of laser modules;
a plurality of second optical fibers having one end side fused to the plurality of first optical fibers, respectively, and the other end side being fused to the optical fiber array block member in the connector body for beam coupling; and
and a fusion part protection member for protecting the fusion part of the first optical fiber and the second optical fiber from the inside of the outer skin member.
상기 커넥터 위치 잠금부는,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 후단부 측에서 외측 둘레로 돌출되게 위치되는 잠금부재;
상기 커넥터 삽입부의 입구 측에 위치되고 잠금부재가 삽입되는 잠금용 삽입부; 및
상기 잠금용 삽입부에 삽입된 상기 잠금부재의 위치를 고정하거나 고정을 해제할 수 있는 잠금위치 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체.
The method according to claim 1,
The connector position locking part,
a locking member positioned to protrude outwardly from the rear end of the connector body for coupling the beam;
a locking insertion unit positioned on the inlet side of the connector insertion unit and into which a locking member is inserted; and
and a locking position fixing part capable of fixing or releasing the position of the locking member inserted into the locking insertion part.
상기 잠금부재는 링형상의 몸체를 가지는 잠금링부재이고, 상기 잠금용 삽입부는 상기 잠금링부재가 내부로 삽입되어 결합되는 원통형상의 결합공간을 구비한 잠금용 노브부재이며,
상기 잠금위치 고정부는,
상기 잠금링부재의 외주면에 위치되는 제1나사부; 및
상기 잠금용 노브부재의 내주면에 위치되며 제1나사부가 나사 결합되는 제2나사부를 포함하며,
상기 잠금용 노브부재는 빔 결합모듈용 하우징에 회전 가능하고, 전, 후 이동 가능하게 위치되어 내부로 상기 잠금링부재를 삽입시키면서 상기 잠금링부재와 나사 결합되어 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체.
11. The method of claim 10,
The locking member is a locking ring member having a ring-shaped body, and the locking insertion part is a locking knob member having a cylindrical coupling space into which the locking ring member is inserted and engaged;
The locking position fixing part,
a first screw portion positioned on an outer circumferential surface of the locking ring member; and
and a second screw portion positioned on the inner circumferential surface of the locking knob member and to which the first screw portion is screwed,
The locking knob member is rotatably located in the housing for the beam coupling module, and is moved forward and backward, and is screwed with the locking ring member while inserting the locking ring member into the housing to determine the position of the connector body for beam coupling. A connector structure for coupling a multi-wavelength beam, characterized in that it is fixed.
상기 잠금위치 고정부는,
상기 잠금용 삽입부를 관통하여 체결되어 상기 잠금용 삽입부 내에 삽입된 상기 잠금부재의 외측면을 가압하여 고정시키는 잠금용 볼트부재인 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합용 커넥터 구조체.
11. The method of claim 10,
The locking position fixing part,
and a locking bolt member which is fastened through the locking insert and presses and fixes the outer surface of the locking member inserted into the locking insert.
상기 레이저 모듈 조립체에 연결되어 레이저 빔을 출력하는 복수의 광섬유부재가 외피부재로 감싸진 광섬유 케이블체;
상기 광섬유 케이블체의 단부 측에 위치되고, 내부에 복수의 광섬유부재가 융착된 광섬유 어레이 블럭부재가 위치되며 단부 측에서 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 통해 복수의 레이저 빔을 출력하는 빔 결합용 커넥터 몸체부;
내부에 전송거울과 회절격자가 위치되어 복수의 레이저 빔을 결합시키는 빔 결합모듈용 하우징; 및
상기 빔 결합모듈용 하우징에 위치되며 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부가 삽입되어 분리 가능하게 결합되는 커넥터 삽입부를 포함하며,
상기 광섬유 어레이 블럭부재는,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 내부에 위치되고, 출력면이 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 전면에 노출되게 위치되고,
상기 커넥터 삽입부의 전면에는 상기 광섬유 어레이 블럭부재에서 출력되는 복수의 레이저 빔이 통과되는 빔 투과창이 위치되며,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 양 측면과 상기 커넥터 삽입부의 내측면 중 어느 한 측에는 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 삽입 위치를 안내하는 결합 가이드 레일부가 돌출되게 위치되고, 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 양 측면과 상기 커넥터 삽입부의 내측면 중 다른 한 측에는 상기 결합 가이드 레일부가 삽입되는 레일 삽입홈부가 위치되며,
상기 커넥터 삽입부 내로 삽입된 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 위치를 잠금하거나 잠금 해제하는 커넥터 위치 잠금부를 더 포함하고,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부는 내부에 상기 광섬유 어레이 블럭부재를 냉각시키는 냉각유체가 채워질 수 있는 블럭 삽입공간이 위치되며,
상기 블럭 삽입공간 내로 냉각유체를 공급하는 냉각유체 공급라인부; 및
상기 블럭 삽입공간 내의 냉각유체를 배출시키는 냉각유체 배출라인부를 더 포함하고, 상기 냉각유체 공급라인부와 상기 냉각유체 배출라인부는 냉각유체 순환 공급부와 연결되어 상기 블럭 삽입공간 내에 채워진 냉각유체를 순환시키며,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부는 알루미늄 재질 또는 알루미늄 합금 재질인 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합장치.
a laser module assembly including a plurality of laser modules including a light source for generating a laser beam;
an optical fiber cable body in which a plurality of optical fiber members connected to the laser module assembly and outputting a laser beam are wrapped with an outer skin material;
A connector body for beam coupling that is located at the end of the fiber optic cable body, has an optical fiber array block member to which a plurality of optical fiber members are fused therein, and outputs a plurality of laser beams through the optical fiber array block member at the end side ;
A housing for a beam coupling module in which a transmission mirror and a diffraction grating are positioned to combine a plurality of laser beams; and
It is located in the housing for the beam coupling module and includes a connector insertion part into which the connector body part for beam coupling is inserted and detachably coupled,
The optical fiber array block member,
It is located inside the connector body for the beam coupling, and the output surface is exposed to the front of the connector body for the beam coupling,
A beam transmitting window through which a plurality of laser beams output from the optical fiber array block member passes is positioned on the front surface of the connector insertion part,
On either side of both sides of the connector body for beam coupling and the inner side of the connector insertion part, coupling guide rails for guiding the insertion position of the connector body for beam coupling are positioned to protrude, both side surfaces of the connector body for beam coupling and a rail insertion groove into which the coupling guide rail is inserted is located on the other side of the inner surface of the connector insertion part,
Further comprising a connector position locking portion for locking or unlocking the position of the connector body portion for coupling the beam inserted into the connector insertion portion,
A block insertion space in which a cooling fluid for cooling the optical fiber array block member can be filled is located in the connector body for beam coupling;
a cooling fluid supply line for supplying a cooling fluid into the block insertion space; and
Further comprising a cooling fluid discharge line unit for discharging the cooling fluid in the block insertion space, the cooling fluid supply line and the cooling fluid discharge line unit is connected to the cooling fluid circulation supply unit to circulate the cooling fluid filled in the block insertion space, ,
The multi-wavelength beam coupling device, characterized in that the beam coupling connector body portion is made of an aluminum material or an aluminum alloy material.
상기 광섬유 케이블체는,
레이저 모듈 조립체의 복수의 레이저 모듈과 상기 광섬유 어레이 블록부재를 연결하는 복수의 광섬유부재; 및
복수의 상기 광섬유부재를 감싸 보호하는 케이블 외피부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합장치.
14. The method of claim 13,
The optical fiber cable body,
a plurality of optical fiber members connecting the plurality of laser modules of the laser module assembly and the optical fiber array block member; and
Multi-wavelength beam combining device comprising a cable outer skin material for protecting the plurality of optical fiber members.
상기 광섬유부재는,
복수의 레이저 모듈에 각각 연결되는 복수의 제1광섬유;
일단부 측이 복수의 제1광섬유와 각각 융착되어 연결되고 타단부 측이 빔 결합용 커넥터 몸체부 내 광섬유 어레이 블록부재에 융착되는 복수의 제2광섬유; 및
상기 외피부재의 내부에서 상기 제1광섬유와 상기 제2광섬유의 융착 부분을 감싸 보호하는 융착부 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합장치.
15. The method of claim 14,
The optical fiber member,
a plurality of first optical fibers respectively connected to the plurality of laser modules;
a plurality of second optical fibers having one end side fused to the plurality of first optical fibers, respectively, and the other end side being fused to the optical fiber array block member in the connector body for beam coupling; and
and a fusion part protecting member for protecting the fusion part of the first optical fiber and the second optical fiber from the inside of the outer skin material.
상기 커넥터 위치 잠금부는,
상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 후단부 측에서 외측 둘레로 돌출되게 위치되는 잠금부재;
상기 커넥터 삽입부의 입구 측에 위치되고 잠금부재가 삽입되는 잠금용 삽입부; 및
상기 잠금용 삽입부에 삽입된 상기 잠금부재의 위치를 고정하거나 고정을 해제할 수 있는 잠금위치 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합장치.
14. The method of claim 13,
The connector position locking part,
a locking member positioned to protrude outwardly from the rear end of the connector body for coupling the beam;
a locking insertion unit positioned on the inlet side of the connector insertion unit and into which a locking member is inserted; and
and a locking position fixing part capable of fixing or releasing the position of the locking member inserted into the locking insertion part.
상기 잠금부재는 링형상의 몸체를 가지는 잠금링부재이고, 상기 잠금용 삽입부는 상기 잠금링부재가 내부로 삽입되어 결합되는 원통형상의 결합공간을 구비한 잠금용 노브부재이며,
상기 잠금위치 고정부는,
상기 잠금링부재의 외주면에 위치되는 제1나사부; 및
상기 잠금용 노브부재의 내주면에 위치되며 제1나사부가 나사 결합되는 제2나사부를 포함하며,
상기 잠금용 노브부재는 빔 결합모듈용 하우징에 회전 가능하고, 전, 후 이동 가능하게 위치되어 내부로 상기 잠금링부재를 삽입시키면서 상기 잠금링부재와 나사 결합되어 상기 빔 결합용 커넥터 몸체부의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합장치.
23. The method of claim 22,
The locking member is a locking ring member having a ring-shaped body, and the locking insertion part is a locking knob member having a cylindrical coupling space into which the locking ring member is inserted and engaged;
The locking position fixing part,
a first screw portion positioned on an outer circumferential surface of the locking ring member; and
and a second screw portion positioned on the inner circumferential surface of the locking knob member and to which the first screw portion is screwed,
The locking knob member is rotatably located in the housing for the beam coupling module, and is moved forward and backward, and is screwed with the locking ring member while inserting the locking ring member into the housing to determine the position of the connector body for beam coupling. Multi-wavelength beam coupling device, characterized in that it is fixed.
상기 잠금위치 고정부는,
상기 잠금용 삽입부를 관통하여 체결되어 상기 잠금용 삽입부 내에 삽입된 상기 잠금부재의 외측면을 가압하여 고정시키는 잠금용 볼트부재인 것을 특징으로 하는 다파장 빔 결합장치.23. The method of claim 22,
The locking position fixing part,
and a locking bolt member which is fastened through the locking insert and presses and fixes the outer surface of the locking member inserted into the locking insert.
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