KR102387158B1 - Optical fiber device for removing cladding light - Google Patents

Optical fiber device for removing cladding light Download PDF

Info

Publication number
KR102387158B1
KR102387158B1 KR1020200037755A KR20200037755A KR102387158B1 KR 102387158 B1 KR102387158 B1 KR 102387158B1 KR 1020200037755 A KR1020200037755 A KR 1020200037755A KR 20200037755 A KR20200037755 A KR 20200037755A KR 102387158 B1 KR102387158 B1 KR 102387158B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical fiber
subsection
diameter
length
section
Prior art date
Application number
KR1020200037755A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210120701A (en
Inventor
이주한
김태윤
강건규
정준하
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Priority to KR1020200037755A priority Critical patent/KR102387158B1/en
Priority to US17/191,357 priority patent/US11531162B2/en
Publication of KR20210120701A publication Critical patent/KR20210120701A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102387158B1 publication Critical patent/KR102387158B1/en
Priority to US17/979,218 priority patent/US11635572B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03616Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
    • G02B6/03622Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

본 발명은 여분의 광을 효율적으로 방출시키는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자는 광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션; 및 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 이웃하는 어느 두 개를 연결하는 제1 테이퍼 연결 섹션을 포함하되, 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 각각은 상기 광이 진행하는 방향을 따라 교호적으로 연결된 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션; 및 상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 하나 이상의 제2 테이퍼 연결 섹션을 포함하며, 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 어느 하나인 제K 광섬유 섹션에 포함된 상기 제1 서브섹션의 직경(D2K-1) 및 길이(L2K-1)와 상기 제2 서브섹션의 직경(D2K) 및 길이(L2K), 상기 제K 광섬유 섹션에 인접한 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 상기 제1 서브섹션의 직경(D2K+1) 및 길이(L2K+1)와 상기 제2 서브섹션의 직경(D2K+2) 및 길이(L2K+2)는 [D2K-1 > D2K] 및 [D2K+1 > D2K+2], [L2K-1 > L2K+1], [L2K > L2K+2] 및 [D2K-1 = D2K+1]를 만족하며, K가 홀수일 때는 [D2K > D2K+2]를 만족하며, K가 짝수일 때는 [D2K < D2K+2]를 만족하는 것을 특징으로 하는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자(N은 자연수, K는 1 이상 (N-1) 이하의 자연수).The present invention relates to an optical fiber device for removing cladding light that efficiently emits excess light. An optical fiber device for removing cladding light according to the present invention includes: first to Nth optical fiber sections sequentially connected along a direction in which light travels; and a first tapered connection section connecting two adjacent ones of the first to Nth optical fiber sections, wherein each of the first to Nth optical fiber sections alternates along a direction in which the light travels. a first subsection and a second subsection that are closely connected; and at least one second tapered connection section connecting the first subsection and the second subsection, wherein the first optical fiber section included in the Kth optical fiber section which is any one of the first to Nth optical fiber sections. The diameter (D 2K-1 ) and length (L 2K-1 ) of the subsection and the diameter (D 2K ) and length (L 2K ) of the second subsection, the (K+1)th adjacent to the Kth optical fiber section The diameter (D 2K+1 ) and length (L 2K+1 ) of the first subsection included in the optical fiber section and the diameter (D 2K+2 ) and length (L 2K+2 ) of the second subsection are [ D 2K-1 > D 2K ] and [D 2K+1 > D 2K+2 ], [L 2K-1 > L 2K+1 ], [L 2K > L 2K+2 ] and [D 2K-1 = D 2K+1 ], [D 2K > D 2K+2 ] when K is odd, and [D 2K < D 2K+2 ] when K is even. For optical fiber devices (N is a natural number, K is a natural number greater than or equal to 1 (N-1) or less).

Figure R1020200037755
Figure R1020200037755

Description

클래딩 광 제거용 광섬유 소자{OPTICAL FIBER DEVICE FOR REMOVING CLADDING LIGHT}Optical fiber device for cladding light removal

본 발명은 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에 관한 것으로, 특히 여분의 광을 효율적으로 방출시키는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber device for removing cladding light, and more particularly, to an optical fiber device for removing cladding light that efficiently emits excess light.

종래에는 고체 레이저(solid state laser)를 이용하여 고출력 레이저 생성 장치를 구현했으나, 최근에는 광섬유로 고출력 레이저 생성 장치를 구현하는 추세이다.Conventionally, a high-power laser generating device has been implemented using a solid state laser, but in recent years, there is a trend to implement a high-power laser generating device using an optical fiber.

광섬유를 이용한 고출력 레이저 생성 장치는 고체 레이저에 비해 다음과 같은 장점이 있다.A high-power laser generating device using an optical fiber has the following advantages over a solid-state laser.

먼저, 광섬유의 직경이 수백 마이크로미터 정도이므로 고체 레이저에 비해 작은 풋프린트의 고출력 레이저 생성 장치를 용이하게 구현할 수 있다.First, since the diameter of the optical fiber is about several hundred micrometers, it is possible to easily implement a high-power laser generating device having a small footprint compared to a solid-state laser.

광섬유의 경우 이득 매질(gain medium)을 길게 만들 수 있어 단위 활성 부피(active volume) 당 더 많은 표면이 공기와 접촉한다. 따라서, 고체 레이저에 비해 열발산이 쉽고 냉각이 용이하다. 이 특성으로 인해 광섬유 레이저는 열발산이 어려워 더 높은 출력 구현에 한계가 있던 고출력 레이저보다 더 각광 받고 있다.In the case of optical fibers, the gain medium can be lengthened so that more surfaces are in contact with air per unit active volume. Therefore, heat dissipation is easy and cooling is easy compared to a solid-state laser. Due to this characteristic, fiber lasers are receiving more attention than high-power lasers, which have limitations in realizing higher power due to difficulty in dissipating heat.

또한 광섬유는 고체 레이저에 비해 훨씬 작고 유연하므로 고출력 레이저에 사용되는 경우 공간적 이점을 가진다. 게다가 고체 레이저는 렌즈를 이용한 정렬(alignment)을 통해 레이저를 구현하는데, 이 정렬(alignment)은 외부 충격에 의해 쉽게 변화된다는 단점이 있다. 반면 광섬유 레이저의 경우 정렬 없이도 레이저 구현이 가능해 구조적 안정성이 높아 휴대가 가능하다는 장점이 있다. In addition, optical fibers are much smaller and more flexible than solid-state lasers, so they have a spatial advantage when used in high-power lasers. In addition, the solid-state laser implements the laser through alignment using a lens, but this alignment has the disadvantage of being easily changed by an external impact. On the other hand, fiber laser has the advantage of being portable due to its high structural stability because it can be implemented without alignment.

마지막으로 광섬유 레이저는 고체 레이저에 비해 고출력에서도 높은 품질의 빔(beam)을 만들 수 있다. 이 특성을 이용해 더 정교하고 효과적인 고출력 레이저의 구현이 가능하다.Finally, compared to solid state lasers, fiber lasers can produce high-quality beams even at high power. Using this characteristic, it is possible to realize a more sophisticated and effective high-power laser.

도 1은 종래 기술에 따른 광섬유 및 그 내부에서 광의 진행을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an optical fiber according to the prior art and the propagation of light therein.

도 1은 참조하면, 종래 기술에 따른 광섬유(double-clad fiber)는 신호광의 경로인 코어(core: 20), 코어(20)를 둘러싸며, 펌프광의 경로인 이너 클래딩(inner cladding: 30) 및 이너 클래딩(30)을 둘러싸는 아우터 클래딩(outer cladding: 40)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , a conventional optical fiber (double-clad fiber) surrounds a core (20) and a core (20) that are a path of a signal light, and an inner cladding (30) that is a path of a pump light, and and an outer cladding 40 surrounding the inner cladding 30 .

펌프광은 이너 클래딩(30)과 아우터 클래딩(40)의 경계에서 전반사되어 코어(20)를 따라 진행하는 신호광을 증폭시킨다.The pump light is totally reflected at the boundary between the inner cladding 30 and the outer cladding 40 to amplify the signal light traveling along the core 20 .

신호광을 증폭시키고 남은 여분의 펌프광은 레이저 생성 장치의 출력단에서 제거하여야 한다. 또한, 여분의 펌프광 이외에도 광섬유의 연결부분(splicing된 부분)에서 발생하는 소량의 손실로 인한 광 및 코어(20)에서 새어나온 광도 함께 제거하여야 한다.The excess pump light remaining after amplifying the signal light should be removed from the output stage of the laser generating device. In addition to the extra pump light, light due to a small amount of loss occurring in the connection portion (spliced portion) of the optical fiber and light leaking from the core 20 should also be removed.

이러한 여분의 광을 제거하는 소자를 클래딩 광 제거 소자(CLS: cladding light stripper)라 한다. 여분의 광을 제거하지 않으면, 여분의 광이 신호광의 진행의 방해를 초래할 뿐만 아니라 열로 인한 광섬유의 손상을 유발할 수 있으므로 여분의 광을 반드시 제거하여야 한다.A device for removing such excess light is called a cladding light stripper (CLS). If the excess light is not removed, the excess light must be removed because the excess light not only interferes with the propagation of the signal light, but may also cause damage to the optical fiber due to heat.

그러므로, 높은 효율로 여분의 광을 제거하는 CLS가 광섬유를 이용한 고출력 레이저 생성 장치를 제조하는데 반드시 필요하다.Therefore, a CLS that removes excess light with high efficiency is absolutely necessary for manufacturing a high-power laser generating device using an optical fiber.

1. 미국 특허제8,537,871호1. U.S. Patent No. 8,537,871 2. 미국특허 제9,880,355호2. US Patent No. 9,880,355 3. 미국특허 제10,090,631호3. US Patent No. 10,090,631

1. A Combined method for the fabrication of high-power cladding light stripper using buffered oxide etchant, Elif Yapar Yildirim et al., Applied Optics Vol. 58 No. 25, pp. 6926-6933 (2019).1. A Combined method for the fabrication of high-power cladding light stripper using buffered oxide etchant, Elif Yapar Yildirim et al., Applied Optics Vol. 58 No. 25, pp. 6926-6933 (2019). 2. High power cladding light stripper using segmented corrosion method: theoretical and experimental studies, Lu Yin et al., Optics Express Vol. 25, Issue 8, pp. 8760-8776 (2017).2. High power cladding light stripper using segmented corrosion method: theoretical and experimental studies, Lu Yin et al., Optics Express Vol. 25, Issue 8, pp. 8760-8776 (2017).

본 발명은 여분의 광을 효율적으로 방출시키는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an optical fiber device for removing cladding light that efficiently emits excess light.

본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자는 광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션; 및 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 이웃하는 어느 두 개를 연결하는 제1 테이퍼 연결 섹션을 포함하되, 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 각각은 상기 광이 진행하는 방향을 따라 교호적으로 연결된 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션; 및 상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 하나 이상의 제2 테이퍼 연결 섹션을 포함하며, 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 어느 하나인 제K 광섬유 섹션에 포함된 상기 제1 서브섹션의 직경(D2K-1) 및 길이(L2K-1)와 상기 제2 서브섹션의 직경(D2K) 및 길이(L2K), 상기 제K 광섬유 섹션에 인접한 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 상기 제1 서브섹션의 직경(D2K+1) 및 길이(L2K+1)와 상기 제2 서브섹션의 직경(D2K+2) 및 길이(L2K+2)는 [D2K-1 > D2K] 및 [D2K+1 > D2K+2], [L2K-1 > L2K+1], [L2K > L2K+2] 및 [D2K-1 = D2K+1]를 만족하며, K가 홀수일 때는 [D2K > D2K+2]를 만족하며, K가 짝수일 때는 [D2K < D2K+2]를 만족하는 것을 특징으로 한다(N은 자연수, K는 1 이상 (N-1) 이하의 자연수).An optical fiber device for removing cladding light according to the present invention includes: first to Nth optical fiber sections sequentially connected along a direction in which light travels; and a first tapered connection section connecting two adjacent ones of the first to Nth optical fiber sections, wherein each of the first to Nth optical fiber sections alternates along a direction in which the light travels. a first subsection and a second subsection that are closely connected; and at least one second tapered connection section connecting the first subsection and the second subsection, wherein the first optical fiber section included in the Kth optical fiber section which is any one of the first to Nth optical fiber sections. The diameter (D 2K-1 ) and length (L 2K-1 ) of the subsection and the diameter (D 2K ) and length (L 2K ) of the second subsection, the (K+1)th adjacent to the Kth optical fiber section The diameter (D 2K+1 ) and length (L 2K+1 ) of the first subsection included in the optical fiber section and the diameter (D 2K+2 ) and length (L 2K+2 ) of the second subsection are [ D 2K-1 > D 2K ] and [D 2K+1 > D 2K+2 ], [L 2K-1 > L 2K+1 ], [L 2K > L 2K+2 ] and [D 2K-1 = D 2K+1 ], [D 2K > D 2K+2 ] when K is odd, and [D 2K < D 2K+2 ] when K is even (N is natural number, where K is a natural number of 1 or more (N-1) or less).

임의의 K에 대하여 [L2K-1 < L2K]를 만족하는 것이 바람직하다.It is preferable to satisfy [L 2K-1 < L 2K ] for any K.

임의의 K에 대하여 [L2K+1 < L2K+2]를 만족하는 것이 바람직하다.It is preferable to satisfy [L 2K+1 < L 2K+2 ] for any K.

상기 클래딩 광 제거용 광섬유 소자는 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 및 3개의 제1 테이퍼 연결 섹션을 포함하며, 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 각각은 상기 광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션; 및 상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 제2 테이퍼 연결 섹션을 포함하며, 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션의 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7) 및 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8) 및 길이(L2, L4, L6, L8)는 [L1 > L3 > L5 > L6], [L2 > L4 > L6 > L8], [L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8], [D1 = D3 = D5 = D7] 및 [D2 = D6 > D4 = D8]을 만족한다.The optical fiber device for removing cladding light includes first to fourth optical fiber sections and three first tapered connection sections, each of the first to fourth optical fiber sections sequentially in the direction in which the light travels. connected first and second subsections; and a second tapered connection section connecting the first subsection and the second subsection, wherein diameters D 1 , D 3 , D 5 of the first to fourth optical fiber sections , D 7 ) and length (L 1 , L 3 , L 5 , L 7 ) and diameter (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) and length (L 2 , L 4 , L 6 ) of the second subsection , L 8 ) is [L 1 > L 3 > L 5 > L 6 ], [L 2 > L 4 > L 6 > L 8 ], [L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [ L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ], [D 1 = D 3 = D 5 = D 7 ] and [D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ] are satisfied.

상기 클래딩 광 제거용 광섬유 소자는 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 및 3개의 제1 테이퍼 연결 섹션을 포함하며, 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 각각은 상기 광이 진행하는 방향을 따라 제1 서브섹션, 제2 서브섹션, 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션의 순서로 연결된 2개의 제1 서브섹션 및 2개의 제2 서브섹션; 및 상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 3개의 제2 테이퍼 연결 섹션을 포함하며, 상기 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션의 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7) 및 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8) 및 길이(L2, L4, L6, L8)는 [L1 > L3 > L5 > L6], [L2 > L4 > L6 > L8], [L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8], [D1 = D3 = D5 = D7] 및 [D2 = D6 > D4 = D8]을 만족한다.The optical fiber element for removing cladding light includes first to fourth optical fiber sections and three first tapered connecting sections, each of the first to fourth optical fiber sections having a first optical fiber section along a direction in which the light travels. two first subsections and two second subsections connected in an order of a subsection, a second subsection, a first subsection and a second subsection; and three second tapered connecting sections connecting the first subsection and the second subsection, the diameters of the first subsections of the first to fourth optical fiber sections D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) and length (L 1 , L 3 , L 5 , L 7 ) and diameter (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) and length (L 2 , L 4 ) of the second subsection L 6 , L 8 ) is [L 1 > L 3 > L 5 > L 6 ], [L 2 > L 4 > L 6 > L 8 ], [L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ] , [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ], [D 1 = D 3 = D 5 = D 7 ] and [D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ] are satisfied.

본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에는 다음과 같은 장점이 있다.The optical fiber device for removing cladding light according to the present invention has the following advantages.

(1) 테이퍼 연결 섹션을 반복적으로 배치함으로써 여분의 광을 효율적으로 방출시킬 수 있다.(1) By repeatedly arranging the tapered connecting section, it is possible to efficiently emit the extra light.

(2) 제1 서브섹션과 제2 서브섹션의 길이를 적절히 조절함으로써 열로 인한 손실을 방지할 수 있다.(2) By appropriately adjusting the lengths of the first subsection and the second subsection, heat loss can be prevented.

(3) 제1 서브섹션과 제2 서브섹션의 지름을 적절히 조절함으로써 테이퍼 연결 섹션의 표면적을 증가시켜 여분의 광을 더 효율적으로 방출시킬 수 있다.(3) By appropriately adjusting the diameters of the first subsection and the second subsection, the surface area of the tapered connecting section can be increased, so that the extra light can be emitted more efficiently.

도 1은 종래 기술에 따른 광섬유 및 그 내부에서 광의 진행을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
1 is a cross-sectional view showing an optical fiber according to the prior art and the propagation of light therein.
2 is a cross-sectional view schematically showing an optical fiber device for removing cladding light according to the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of an optical fiber device for removing cladding light according to the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating a second embodiment of an optical fiber device for removing cladding light according to the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical fiber device for removing cladding light according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2에는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자가 상하 2개의 부분으로 분할되어 있지만, 이는 도시의 편의를 위하여 지면상 분할한 것으로, 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자는 일체형으로 단절 부분이 없다. 도 3 및 도 4에 도시된 클래딩 광 제거용 광섬유 소자도 동일하다. 또한, 본 명세서에서 제1 광섬유 섹션, 제2 광섬유 섹션, 제1 섹션, 제2 섹션, 테이퍼 연결 섹션 등은 모두 개념적인 구분으로 물리적으로 구분되는 개념이 아니다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating an optical fiber device for removing cladding light according to the present invention. In FIG. 2 , the optical fiber device for removing cladding light is divided into two upper and lower parts, but it is divided on the paper for convenience of illustration. The optical fiber device for removing cladding light shown in FIGS. 3 and 4 is also the same. In addition, in the present specification, the first optical fiber section, the second optical fiber section, the first section, the second section, and the tapered connection section are all conceptual and not physically separated.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자(1000)는 광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 및 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 이웃하는 어느 두 개를 연결하는 제1 테이퍼 연결 섹션(250)을 포함한다(N은 자연수).Referring to FIG. 2 , the optical fiber device 1000 for removing cladding light according to the present invention is one of first to Nth optical fiber sections and first to Nth optical fiber sections sequentially connected along the direction in which light travels. and a first tapered connecting section 250 connecting any two adjacent ones (N is a natural number).

구체적으로는. 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자(1000)는 광이 입사하는 제1 광섬유 섹션, 제1 광섬유 섹션에 연결된 제2 광섬유 섹션, …, 제(N-1) 광섬유 섹션에 연결된 제N 광섬유 섹션을 포함한다. 또한, 이웃하는 2개의 광섬유 섹션은 제1 테이퍼 연결 섹션(250)에 의해 연결된다. 예를 들어, 제1 광섬유 섹션과 제2 광섬유 섹션은 제1 테이퍼 연결 섹션(250)에 의해 연결되고, 제(N-1) 광섬유 섹션과 제N 광섬유 섹션은 제1 테이퍼 연결 섹션(250)에 의해 연결된다. N개의 광섬유 섹션을 연결하기 위해 (N-1)개의 제1 테이퍼 연결 섹션(250)이 구비된다.Specifically. The optical fiber device 1000 for removing cladding light according to the present invention includes a first optical fiber section on which light is incident, a second optical fiber section connected to the first optical fiber section, ... , an Nth optical fiber section coupled to the (N−1)th optical fiber section. Also, the two adjacent optical fiber sections are connected by a first tapered connecting section 250 . For example, the first optical fiber section and the second optical fiber section are connected by the first tapered connection section 250 , and the (N-1)th optical fiber section and the Nth optical fiber section are connected to the first tapered connection section 250 . connected by (N-1) first tapered connection sections 250 are provided to connect N optical fiber sections.

제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 각각은 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션을 포함한다. 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션은 광이 진행하는 방향을 따라 교호적으로 연결된다. 예를 들어, n개의 제1 서브섹션 및 n개의 제2 서브섹션이 제1 서브섹션, 제2 서브섹션, …, 제1 서브섹션, 제2 서브섹션의 순으로 연결될 수 있다(n은 자연수).Each of the first to Nth optical fiber sections includes a first subsection and a second subsection. The first subsection and the second subsection are alternately connected along a direction in which the light travels. For example, n first subsections and n second subsections include a first subsection, a second subsection, ... , the first subsection and the second subsection may be connected in the order (n is a natural number).

제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 각각은 제1 서브섹션과 제2 서브섹션을 연결하는 하나 이상의 제2 테이퍼 연결 섹션(150)을 포함한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 이웃하는 제1 서브섹션과 제2 서브섹션은 제2 테이퍼 연결 섹션(150)에 의해 연결되고, 제2 서브섹션과 제1 서브섹션은 또 다른 제2 테이퍼 연결 섹션(150)에 의해 연결된다. 따라서, n개의 제1 서브섹션 및 n개의 제2 서브섹션을 연결하기 위해서 (2n-1)개의 제2 테이퍼 연결 섹션(150)이 구비된다.Each of the first to Nth optical fiber sections includes one or more second tapered connecting sections 150 connecting the first and second subsections. For example, as shown in FIG. 2 , the neighboring first subsection and the second subsection are connected by a second tapered connecting section 150 , and the second subsection and the first subsection are connected to another second subsection 2 connected by a tapered connecting section 150 . Accordingly, (2n-1) second tapered connection sections 150 are provided to connect the n first subsections and the n second subsections.

이하에서는, 제1 서브섹션과 제2 서브섹션에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the first subsection and the second subsection will be described in more detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 어느 하나를 제K 광섬유 섹션이라 하고, 제K 광섬유 섹션에 인접한 광섬유 섹션을 제(K+1) 광섬유 섹션이라 하면, 제K 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D2K-1) 및 길이(L2K-1)를 가지고 제2 서브섹션은 직경(D2K) 및 길이(L2K)를 가진다. 마찬가지로, 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D2K+1) 및 길이(L2K+1)를 가지고, 제2 서브섹션은 직경(D2K+2) 및 길이(L2K+2)를 가진다.As shown in Fig. 2, if any one of the first to Nth optical fiber sections is referred to as a Kth optical fiber section, and the optical fiber section adjacent to the Kth optical fiber section is referred to as a (K+1)th optical fiber section, then the Kth optical fiber section A first subsection included in the optical fiber section has a diameter (D 2K-1 ) and a length (L 2K-1 ) and a second subsection has a diameter (D 2K ) and a length (L 2K ). Similarly, the first subsection included in the (K+1)th optical fiber section has a diameter (D 2K+1 ) and a length (L 2K+1 ), and the second subsection has a diameter (D 2K+2 ) and a length (D 2K+2 ) and length (L 2K+2 ).

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, K=1인 경우, 제1 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D1) 및 길이(L1)를 가지고 제2 서브섹션은 직경(D2) 및 길이(L2)를 가진다. 마찬가지로, 제1 광섬유 섹션에 이웃하는 제2 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D3) 및 길이(L3)를 가지고, 제2 서브섹션은 직경(D4) 및 길이(L4)를 가진다.For example, as shown in FIG. 2 , when K=1, the first subsection included in the first optical fiber section has a diameter (D 1 ) and a length (L 1 ) and the second subsection has a diameter ( D 2 ) and length L 2 . Likewise, a first subsection included in a second optical fiber section neighboring the first optical fiber section has a diameter (D 3 ) and a length (L 3 ), and the second subsection has a diameter (D 4 ) and a length (L 4 ) ) has

K=2인 경우, 제2 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D3) 및 길이(L3)를 가지고, 제2 서브섹션은 직경(D4) 및 길이(L4)를 가지며, 제2 광섬유 섹션에 이웃하는 제3 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D5) 및 길이(L5)를 가지고, 제2 서브섹션은 직경(D6) 및 길이(L6)를 가진다.For K=2, the first subsection included in the second optical fiber section has a diameter (D 3 ) and a length (L 3 ), the second subsection has a diameter (D 4 ) and a length (L 4 ), , a first subsection included in a third optical fiber section neighboring the second optical fiber section has a diameter (D 5 ) and a length (L 5 ), and the second subsection has a diameter (D 6 ) and a length (L 6 ) have

K=3인 경우, 제3 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D5) 및 길이(L5)를 가지고, 제2 서브섹션은 직경(D6) 및 길이(L6)를 가지며, 제3 광섬유 섹션에 이웃하는 제4 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션은 직경(D7) 및 길이(L7)를 가지고, 제2 서브섹션은 직경(D8) 및 길이(L8)를 가진다.When K=3, the first subsection included in the third optical fiber section has a diameter (D 5 ) and a length (L 5 ), the second subsection has a diameter (D 6 ) and a length (L 6 ), , a first subsection included in a fourth optical fiber section neighboring the third optical fiber section has a diameter (D 7 ) and a length (L 7 ), and the second subsection has a diameter (D 8 ) and a length (L 8 ) have

본 발명의 발명자는 제K 광섬유 섹션의 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션과 제(K+1) 광섬유 섹션의 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션을 아래와 같이 설계하였다.The inventors of the present invention designed the first and second subsections of the Kth optical fiber section and the first and second subsections of the (K+1)th optical fiber section as follows.

(1) 제1 서브섹션의 직경 및 길이(1) diameter and length of the first subsection

제1 서브섹션의 직경은 K에 관계없이 일정하다. 즉, [D2K-1 = D2K+1]이다.The diameter of the first subsection is constant regardless of K. That is, [D 2K-1 = D 2K+1 ].

예를 들어, D1 = D3 = D5 = D7 = … 이다.For example, D 1 = D 3 = D 5 = D 7 = … am.

이 구성에 따르면, 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7)은 각각 120um일 수 있다.According to this configuration, the diameters D 1 , D 3 , D 5 , and D 7 of the first subsection may each be 120 μm.

제K 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션의 길이(L2K-1)는 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션의 길이(L2K+1)보다 길다. 즉, [L2K-1 > L2K+1]이다.The length (L 2K-1 ) of the first subsection included in the Kth optical fiber section is longer than the length (L 2K+1 ) of the first subsection included in the (K+1)th optical fiber section. That is, [L 2K-1 > L 2K+1 ].

예를 들어, L1 > L3 > L5 > L7 > … 이다.For example, L 1 > L 3 > L 5 > L 7 > … am.

이 구성에 따르면, 제1 서브섹션의 길이(L1, L3, L5, L7)는 각각 1300um, 1030um, 770um, 610um일 수 있다.According to this configuration, the lengths (L 1 , L 3 , L 5 , and L 7 ) of the first subsection may be 1300um, 1030um, 770um, and 610um, respectively.

(2) 제2 서브섹션의 직경 및 길이(2) the diameter and length of the second subsection

제2 서브섹션의 직경은 K에 따라 달라진다.The diameter of the second subsection depends on K.

구체적으로는, K가 홀수일 때는 제K 광섬유 섹션에 포함된 제2 서브섹션의 직경(D2K)은 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제2 서브섹션의 직경(D2K+2)보다 크다. 즉, [D2K > D2K+2]이다.Specifically, when K is an odd number, the diameter (D 2K ) of the second subsection included in the Kth optical fiber section is the diameter (D 2K+2 ) of the second subsection included in the (K+1)th optical fiber section. bigger than That is, [D 2K > D 2K+2 ].

예를 들어, K=1일 때는, [D2 > D4]이며, K=3일 때는 [D6 > D8]이다.For example, when K=1, [D 2 > D 4 ], and when K=3, [D 6 > D 8 ].

K가 짝수일 때는 제K 광섬유 섹션에 포함된 제2 서브섹션의 직경(D2K)은 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제2 서브섹션의 직경(D2K+2)보다 작다. 즉, [D2K < D2K+2]이다. 예를 들어, K=2일 때는, [D4 < D6]이며, K=4일 때는 [D8 < D10]이다.When K is an even number, the diameter (D 2K ) of the second subsection included in the Kth optical fiber section is smaller than the diameter (D 2K+2 ) of the second subsection included in the (K+1)th optical fiber section. That is, [D 2K < D 2K+2 ]. For example, when K=2, [D 4 < D 6 ], and when K=4, [D 8 < D 10 ].

이 구성에 따르면, 제2 서브섹션의 직경은 K가 증가함에 따라 "대", "소", "대", "소"를 반복하게 된다. 예를 들면, 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8)은 각각 95um, 90um, 95um, 90um일 수 있다.According to this configuration, the diameter of the second subsection repeats “large”, “small”, “large”, and “small” as K increases. For example, the diameters D 2 , D 4 , D 6 , and D 8 of the second subsection may be 95um, 90um, 95um, and 90um, respectively.

제K 광섬유 섹션에 포함된 제2 서브섹션의 길이(L2K)는 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제2 서브섹션의 길이(L2K+2)보다 길다. 즉, [L2K > L2K+2]이다.The length (L 2K ) of the second subsection included in the Kth optical fiber section is longer than the length (L 2K+2 ) of the second subsection included in the (K+1)th optical fiber section. That is, [L 2K > L 2K+2 ].

예를 들어, L2 > L4 > L6 > L8 > … 이다.For example, L 2 > L 4 > L 6 > L 8 > … am.

이 구성에 따르면, 제2 서브섹션의 길이(L2, L4, L6, L8)는 각각 1500um, 1250um, 940um, 810um일 수 있다.According to this configuration, the lengths (L 2 , L 4 , L 6 , and L 8 ) of the second subsection may be 1500 μm, 1250 μm, 940 μm, and 810 μm, respectively.

(3) 제1 서브섹션의 직경과 제2 서브섹션의 직경 사이의 관계(3) the relationship between the diameter of the first subsection and the diameter of the second subsection

제1 서브섹션과 제2 서브섹션은 직경이 감소하는 형상의 제2 테이퍼 연결 섹션(150)에 의해 연결된다. 즉, 제K 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션의 직경(D2K-1)은 제2 서브섹션의 직경(D2K)보다 크다. 즉, [D2K-1 > D2K]이다. 마찬가지로, 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션의 직경(D2K+1)은 제2 서브섹션의 직경(D2K+2)보다 크다. 즉, [D2K+1 > D2K+2]이다.The first subsection and the second subsection are connected by a second tapered connecting section 150 having a decreasing diameter shape. That is, the diameter D 2K-1 of the first subsection included in the Kth optical fiber section is greater than the diameter D 2K of the second subsection. That is, [D 2K-1 > D 2K ]. Likewise, the diameter (D 2K+1 ) of the first subsection included in the (K+1)th optical fiber section is greater than the diameter (D 2K+2 ) of the second subsection. That is, [D 2K+1 > D 2K+2 ].

상술한 예에서, 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7)이 각각 120um이고, 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8)은 각각 95um, 90um, 95um, 90um이면, 이 조건을 만족한다.In the above example, the diameters D 1 , D 3 , D 5 , and D 7 of the first subsection are 120um, respectively, and the diameters of the second subsection D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) are respectively If it is 95um, 90um, 95um, or 90um, this condition is satisfied.

광섬유의 표면이 거칠수록 그 표면에서 광의 후방산란(back-scattering)이 더 많이 발생한다. 서브섹션의 직경이 작을수록 에칭방법을 사용하여 제작 시 표면이 거칠어질 가능성이 높고 이에 따라 후방산란도 더 많이 발생할 수 있다. 제 1 광섬유 섹션에서 제 2서브섹션의 직경을 제 2 광섬유 섹션의 제 2 서브섹션의 직경보다 크게 하여 후방산란의 효과를 줄였다. 즉, 제 1 광섬유 섹션에서 후방 산란이 발생하면 레이저 시스템에 손실을 유발할 수 있으므로 제 1 광섬유 섹션에 직경이 비교적 큰 제 2 서브섹션(D2)을 배치한다.The rougher the surface of the optical fiber, the more back-scattering of light occurs on the surface. The smaller the diameter of the subsection is, the more likely the surface will be rough when fabricated using the etching method, and thus more backscattering may occur. The effect of backscattering was reduced by making the diameter of the second subsection in the first optical fiber section larger than the diameter of the second subsection of the second optical fiber section. That is, since backscattering in the first optical fiber section may cause loss in the laser system, the second subsection D2 having a relatively large diameter is disposed in the first optical fiber section.

(4) 제1 서브섹션의 길이와 제2 서브섹션의 길이 사이의 관계(4) the relationship between the length of the first subsection and the length of the second subsection

제K 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션의 길이(L2K-1)는 제2 서브섹션의 길이(L2K)보다 작다. 즉, [L2K-1 < L2K]이다. 마찬가지로, 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 제1 서브섹션의 길이(L2K+1)는 제2 서브섹션의 길이(L2K+2)보다 작다. 즉, [L2K+1 < L2K+2]이다.The length (L 2K-1 ) of the first subsection included in the Kth optical fiber section is smaller than the length (L 2K ) of the second subsection. That is, [L 2K-1 < L 2K ]. Similarly, the length (L 2K+1 ) of the first subsection included in the (K+1)th optical fiber section is smaller than the length (L 2K+2 ) of the second subsection. That is, [L 2K+1 < L 2K+2 ].

여분의 광은 제1 서브섹션과 제2 서브섹션을 연결하는 제2 테이퍼 연결 섹션(150)을 통해 방출된다. 특히, 제1 서브섹션과 제2 서브섹션의 직경 및 길이를 상술한 바와 같이 설정하고 제2 테이퍼 연결 섹션(150)을 반복하여 배치함으로써 여분의 광을 효율적으로 방출시킬 수 있다. 광이 테이퍼 연결 섹션(150)을 지나면서 광의 전반사 횟수가 증가하는 동시에 낮은 NA의 광이 상대적으로 제거되기 쉬운 높은 NA의 광으로 바뀌어 광이 효율적으로 방출될 수 있다.The extra light is emitted through the second tapered connecting section 150 connecting the first and second subsections. In particular, by setting the diameters and lengths of the first subsection and the second subsection as described above, and repeatedly disposing the second tapered connection section 150 , it is possible to efficiently emit excess light. As the light passes through the tapered connection section 150 , the number of total reflections of light increases, and at the same time, light of low NA is changed to light of high NA, which is relatively easy to be removed, so that light can be efficiently emitted.

제2 테이퍼 연결 섹션(150)의 특성은 제1 서브섹션의 직경과 제2 서브섹션의 직경 간의 관계에 의해 결정된다. 두 직경의 차이가 클수록 제2 테이퍼 연결 섹션(150)의 기울기가 커지는데, 이 기울기가 커질수록 더 작은 NA의 광을 제거 가능한 높은 NA의 광으로 변환할 수 있다. 제1 광섬유 섹션에서의 기울기가 제2 광섬유 섹션에의 기울기보다 더 크면 제1 광섬유 섹션에서 방출시키지 못한 광을 제2 광섬유 섹션에서 방출시킬 수 있다. 또한 제1 광섬유 섹션에서 비교적 완만한 기울기를 배치하면 광이 한 번에 방출되는 것을 방지하여 광섬유 전체에서 고르게 광을 제거할 수있다.The properties of the second tapered connecting section 150 are determined by the relationship between the diameter of the first subsection and the diameter of the second subsection. As the difference between the two diameters increases, the slope of the second tapered connection section 150 increases. As the slope increases, light of a smaller NA may be converted into light of a high NA that can be removed. When the inclination in the first optical fiber section is larger than the inclination in the second optical fiber section, the light that is not emitted in the first optical fiber section may be emitted in the second optical fiber section. In addition, placing a relatively gentle slope in the first optical fiber section can prevent light from being emitted at once, thereby eliminating light evenly throughout the optical fiber.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 제1 실시예 및 제2 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a first embodiment and a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3은 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 단면도로, 도 2에 도시된 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에서 N=4이며, 각 광섬유 섹션이 1개의 제1 서브섹션과 1개의 제2 서브섹션을 포함하는 경우이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of the optical fiber device for removing cladding light according to the present invention. In the optical fiber device for removing cladding light shown in FIG. 2, N=4, and each optical fiber section is one This case includes one subsection and one second subsection.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자(1100)는 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션과 3개의 제1 테이퍼 연결 섹션(250)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , the optical fiber device 1100 for removing cladding light according to the first embodiment of the present invention includes first to fourth optical fiber sections and three first tapered connection sections 250 .

제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 각각은 광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션과 및 제1 서브섹션과 제2 서브섹션을 연결하는 제2 테이퍼 연결 섹션(150)을 포함한다.Each of the first to fourth optical fiber sections includes a first subsection and a second subsection sequentially connected along a direction in which light travels, and a second tapered connection section connecting the first subsection and the second subsection ( 150).

상술한 (1) 내지 (4)에 따라, 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션의 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7) 및 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8) 및 길이(L2, L4, L6, L8)는 [L1 > L3 > L5 > L6], [L2 > L4 > L6 > L8], [L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8], [D1 = D3 = D5 = D7] 및 [D2 = D6 > D4 = D8]을 만족한다.According to (1) to (4) above, the diameters (D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) and lengths (L 1 , L 3 ) of the first subsections of the first to fourth optical fiber sections L 5 , L 7 ) and the diameter (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) and length (L 2 , L 4 , L 6 , L 8 ) of the second subsection are [L 1 > L 3 > L 5 > L 6 ], [L 2 > L 4 > L 6 > L 8 ], [L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ] ], [D 1 = D 3 = D 5 = D 7 ] and [D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ] are satisfied.

즉, 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7)은 일정하고, 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8)은 K에 따라 대, 소를 반복한다([D2 = D6 > D4 = D8]). 또한, 제1 서브섹션의 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 길이(L2, L4, L6, L8)는 점차 감소한다. 각 광섬유 섹션의 제2 서브섹션의 길이는 제1 서브섹션의 길이보다 길다([L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8]).That is, the diameters of the first subsection (D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) are constant and the diameters of the second subsection (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) are Repeat cow ([D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ]). In addition, the lengths L 1 , L 3 , L 5 , and L 7 of the first subsection and the lengths L 2 , L 4 , L 6 , and L 8 of the second subsection gradually decrease. The length of the second subsection of each fiber section is longer than the length of the first subsection ([L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ] ]).

도 4는 본 발명에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 단면도로, 도 2에 도시된 클래딩 광 제거용 광섬유 소자에서 N=4이며, 각 광섬유 섹션이 2개의 제1 서브섹션과 2개의 제2 서브섹션을 포함하는 경우이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of an optical fiber device for removing cladding light according to the present invention, in which N=4 in the optical fiber device for removing cladding light shown in FIG. This case includes one subsection and two second subsections.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 클래딩 광 제거용 광섬유 소자(1200)는 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션과 3개의 제1 테이퍼 연결 섹션(250)을 포함한다.Referring to FIG. 4 , the optical fiber device 1200 for removing cladding light according to the second embodiment of the present invention includes first to fourth optical fiber sections and three first tapered connection sections 250 .

제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 각각은 광이 진행하는 방향을 따라 교호적으로 연결된 2개의 제1 서브섹션 및 2개의 제2 서브섹션과 및 제1 서브섹션과 제2 서브섹션을 연결하는 제2 테이퍼 연결 섹션(150)을 포함한다.Each of the first to fourth optical fiber sections includes two first subsections and two second subsections alternately connected along a direction in which the light travels, and a second subsection connecting the first and second subsections. two tapered connecting sections 150 .

상술한 (1) 내지 (4)에 따라, 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션의 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7) 및 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8) 및 길이(L2, L4, L6, L8)는 [L1 > L3 > L5 > L6], [L2 > L4 > L6 > L8], [L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8], [D1 = D3 = D5 = D7] 및 [D2 = D6 > D4 = D8]을 만족한다.According to (1) to (4) above, the diameters (D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) and lengths (L 1 , L 3 ) of the first subsections of the first to fourth optical fiber sections L 5 , L 7 ) and the diameter (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) and length (L 2 , L 4 , L 6 , L 8 ) of the second subsection are [L 1 > L 3 > L 5 > L 6 ], [L 2 > L 4 > L 6 > L 8 ], [L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ] ], [D 1 = D 3 = D 5 = D 7 ] and [D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ] are satisfied.

즉, 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7)은 일정하고, 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8)은 K에 따라 대, 소를 반복한다([D2 = D6 > D4 = D8]). 또한, 제1 서브섹션의 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 길이(L2, L4, L6, L8)는 점차 감소한다. 각 광섬유 섹션의 제2 서브섹션의 길이는 제1 서브섹션의 길이보다 길다([L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8]).That is, the diameters of the first subsection (D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) are constant and the diameters of the second subsection (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) are Repeat cow ([D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ]). In addition, the lengths L 1 , L 3 , L 5 , and L 7 of the first subsection and the lengths L 2 , L 4 , L 6 , and L 8 of the second subsection gradually decrease. The length of the second subsection of each fiber section is longer than the length of the first subsection ([L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ] ]).

1000, 1100, 1200:클래딩 광 제거용 광섬유 소자
150: 제2 테이퍼 연결 섹션 250: 제1 테이퍼 연결 섹션
1000, 1100, 1200: Optical fiber device for cladding light removal
150: second tapered connection section 250: first tapered connection section

Claims (5)

광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션; 및
상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 이웃하는 어느 두 개를 연결하는 제1 테이퍼 연결 섹션
을 포함하되,
상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 각각은
상기 광이 진행하는 방향을 따라 교호적으로 연결된 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션; 및
상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 하나 이상의 제2 테이퍼 연결 섹션
을 포함하며,
상기 제1 광섬유 섹션 내지 제N 광섬유 섹션 중 어느 하나인 제K 광섬유 섹션에 포함된 상기 제1 서브섹션의 직경(D2K-1) 및 길이(L2K-1)와 상기 제2 서브섹션의 직경(D2K) 및 길이(L2K), 상기 제K 광섬유 섹션에 인접한 제(K+1) 광섬유 섹션에 포함된 상기 제1 서브섹션의 직경(D2K+1) 및 길이(L2K+1)와 상기 제2 서브섹션의 직경(D2K+2) 및 길이(L2K+2)는 [D2K-1 > D2K] 및 [D2K+1 > D2K+2], [L2K-1 > L2K+1], [L2K > L2K+2] 및 [D2K-1 = D2K+1]를 만족하며,
K가 홀수일 때는 [D2K > D2K+2]를 만족하며, K가 짝수일 때는 [D2K < D2K+2]를 만족하는 것을 특징으로 하는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자(N은 2 이상의 자연수, K는 1 이상 (N-1) 이하의 자연수).
first to N-th optical fiber sections sequentially connected along a direction in which light travels; and
A first tapered connection section connecting any two adjacent ones of the first to Nth optical fiber sections
including,
Each of the first optical fiber section to the Nth optical fiber section is
first and second subsections alternately connected along a direction in which the light travels; and
at least one second tapered connecting section connecting the first subsection and the second subsection
includes,
A diameter (D 2K-1 ) and a length (L 2K-1 ) of the first subsection and a diameter of the second subsection included in a Kth optical fiber section that is any one of the first to Nth optical fiber sections (D 2K ) and length (L 2K ), diameter (D 2K+1 ) and length (L 2K+1 ) of the first subsection included in the (K+1)th optical fiber section adjacent to the Kth optical fiber section and the diameter (D 2K+2 ) and length (L 2K+2 ) of the second subsection are [D 2K-1 > D 2K ] and [D 2K+1 > D 2K+2 ], [L 2K-1 > L 2K+1 ], [L 2K > L 2K+2 ] and [D 2K-1 = D 2K+1 ],
When K is odd, [D 2K > D 2K+2 ] is satisfied, and when K is even, [D 2K < D 2K+2 ] is satisfied. A natural number, where K is a natural number greater than or equal to 1 (N-1) or less).
제1항에 있어서,
임의의 K에 대하여 [L2K-1 < L2K]를 만족하는 것을 특징으로 하는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자.
The method of claim 1,
An optical fiber device for removing cladding light, characterized in that it satisfies [L 2K-1 < L 2K ] for any K.
제2항에 있어서,
임의의 K에 대하여 [L2K+1 < L2K+2]를 만족하는 것을 특징으로 하는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자.
3. The method of claim 2,
An optical fiber device for removing cladding light, characterized in that it satisfies [L 2K+1 < L 2K+2 ] for any K.
제1항에 있어서,
제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 및 3개의 제1 테이퍼 연결 섹션을 포함하며,
제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 각각은
상기 광이 진행하는 방향을 따라 순차적으로 연결된 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션; 및
상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 제2 테이퍼 연결 섹션
을 포함하며,
상기 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션의 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7) 및 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8) 및 길이(L2, L4, L6, L8)는 [L1 > L3 > L5 > L6], [L2 > L4 > L6 > L8], [L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8], [D1 = D3 = D5 = D7] 및 [D2 = D6 > D4 = D8]을 만족하는 것을 특징으로 하는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자.
The method of claim 1,
first to fourth optical fiber sections and three first tapered connecting sections;
Each of the first to fourth optical fiber sections is
a first subsection and a second subsection sequentially connected in a direction in which the light travels; and
a second tapered connecting section connecting the first subsection and the second subsection
includes,
The diameter (D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) and length (L 1 , L 3 , L 5 , L 7 ) of the first subsection of the first to fourth optical fiber sections and the second subsection The diameter (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) and length (L 2 , L 4 , L 6 , L 8 ) of [L 1 > L 3 > L 5 > L 6 ], [L 2 > L 4 > L 6 > L 8 ], [L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ], [D 1 = D 3 = D 5 = D 7 ] and [D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ] An optical fiber device for removing cladding light, characterized in that it satisfies.
제1항에 있어서,
제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 및 3개의 제1 테이퍼 연결 섹션을 포함하며,
제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션 각각은
상기 광이 진행하는 방향을 따라 제1 서브섹션, 제2 서브섹션, 제1 서브섹션 및 제2 서브섹션의 순서로 연결된 2개의 제1 서브섹션 및 2개의 제2 서브섹션; 및
상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션을 연결하는 3개의 제2 테이퍼 연결 섹션
을 포함하며,
상기 제1 광섬유 섹션 내지 제4 광섬유 섹션의 제1 서브섹션의 직경(D1, D3, D5, D7) 및 길이(L1, L3, L5, L7)와 제2 서브섹션의 직경(D2, D4, D6, D8) 및 길이(L2, L4, L6, L8)는 [L1 > L3 > L5 > L6], [L2 > L4 > L6 > L8], [L1 < L2], [L3 < L4], [L5 < L6], [L7 < L8], [D1 = D3 = D5 = D7] 및 [D2 = D6 > D4 = D8]을 만족하는 것을 특징으로 하는 클래딩 광 제거용 광섬유 소자.
The method of claim 1,
first to fourth optical fiber sections and three first tapered connecting sections;
Each of the first to fourth optical fiber sections is
two first subsections and two second subsections connected in the order of a first subsection, a second subsection, a first subsection and a second subsection along a direction in which the light travels; and
three second tapered connecting sections connecting the first subsection and the second subsection
includes,
The diameter (D 1 , D 3 , D 5 , D 7 ) and length (L 1 , L 3 , L 5 , L 7 ) of the first subsection of the first to fourth optical fiber sections and the second subsection The diameter (D 2 , D 4 , D 6 , D 8 ) and length (L 2 , L 4 , L 6 , L 8 ) of [L 1 > L 3 > L 5 > L 6 ], [L 2 > L 4 > L 6 > L 8 ], [L 1 < L 2 ], [L 3 < L 4 ], [L 5 < L 6 ], [L 7 < L 8 ], [D 1 = D 3 = D 5 = D 7 ] and [D 2 = D 6 > D 4 = D 8 ] An optical fiber device for removing cladding light, characterized in that it satisfies.
KR1020200037755A 2020-03-27 2020-03-27 Optical fiber device for removing cladding light KR102387158B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200037755A KR102387158B1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Optical fiber device for removing cladding light
US17/191,357 US11531162B2 (en) 2020-03-27 2021-03-03 Optical fiber device for removing cladding light, apparatus and method for etching the same
US17/979,218 US11635572B2 (en) 2020-03-27 2022-11-02 Apparatus and method for etching optical fiber device for removing cladding light

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200037755A KR102387158B1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Optical fiber device for removing cladding light

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210120701A KR20210120701A (en) 2021-10-07
KR102387158B1 true KR102387158B1 (en) 2022-04-14

Family

ID=78114962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200037755A KR102387158B1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Optical fiber device for removing cladding light

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102387158B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008273769A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Cable Ltd Optical fiber, its manufacturing method, and optical fiber manufacturing apparatus
JP2014010427A (en) * 2012-07-03 2014-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber and optical cable
US20170110845A1 (en) 2013-01-28 2017-04-20 Lumentum Operations Llc Cladding light stripper and method of manufacturing

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090631A (en) 1996-09-13 1998-04-10 Kyocera Corp Optical isolator and composite module using it
US8537871B2 (en) 2011-07-11 2013-09-17 Nlight Photonics Corporation Fiber cladding light stripper
KR102003689B1 (en) * 2013-08-07 2019-07-25 코랙티브 하이-테크 인코퍼레이티드 A spatially modulated cladding mode stripper and optical fiber therewith

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008273769A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Cable Ltd Optical fiber, its manufacturing method, and optical fiber manufacturing apparatus
JP2014010427A (en) * 2012-07-03 2014-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber and optical cable
US20170110845A1 (en) 2013-01-28 2017-04-20 Lumentum Operations Llc Cladding light stripper and method of manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210120701A (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3987840B2 (en) Cladding pump optical fiber gain device
US7508574B2 (en) Apparatus for providing optical radiation
EP1935068B1 (en) Optical fibre laser
FI125571B (en) Bundle of optical fibers and a process for making them
KR102306771B1 (en) Ultra high power single mode fiber laser system with non-uniformly configured fiber-to-fiber rod multimode amplifier
US8213753B2 (en) System for delivering the output from an optical fibre
US20050207455A1 (en) Method and apparatus for efficient coupling of pump light into fiber amplifiers
US20090251770A1 (en) Cladding pumped fibre laser with a high degree of pump isolation
JPH1174588A (en) Pumping unit for optical fiber laser
WO2002003112A1 (en) Optical fiber/micro-lens, optical fiber and optical fiber arranging method
US11808973B2 (en) Optical fiber splice encapsulated by a cladding light stripper
KR101238307B1 (en) High power neodymium fiber lasers and amplifiers
JP5020509B2 (en) Optical fiber type pump combiner, optical fiber amplifier and optical fiber laser
CN110829165A (en) High-power Raman fiber amplifier based on cladding pumping
KR102387158B1 (en) Optical fiber device for removing cladding light
US9020007B2 (en) Laser device
KR102135943B1 (en) Optical Fiber Laser Device
US20080219622A1 (en) Optical fibre coupling system
CN1399615A (en) Method for making optical fibers having cores with non-circular cross-sections
RU2309500C2 (en) Optical amplifier pumped at multiple wavelengths
JP4460298B2 (en) Optical amplifier that pumps multiple wavelengths
US11531162B2 (en) Optical fiber device for removing cladding light, apparatus and method for etching the same
WO2020264126A1 (en) Reverse pumped fiber amplifier with cladding light stripper between segments of active fiber
CN117013353A (en) High pulse energy nanosecond fiber laser based on fiber optic mode mixer
KR20210121685A (en) Clad Mode Stripper for a High-power Fiber Laser and Production Method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant