KR102426733B1 - 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈 - Google Patents

다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른, 다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 복수의 신호광들을 복수의 채널들을 통해 방출하기 위한 신호 광원부, 상기 복수의 채널들에 대응하며, 상기 복수의 신호광들을 증폭시켜 출력하기 위한 복수의 증폭부들 및 상기 복수의 증폭부들 중 두 증폭부들 사이에 배치되며, 열을 방출하기 위한 복수의 방열판들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈{MULTI-CHANNEL NARROW-BAND FIBER LASER MODULE}
본 발명의 실시예는 효율적으로 구성된 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈, 특히 시드 변조시 파장별 분리 및 결합이 가능한 도파로 격자를 이용하여 통합 변조 및 증폭함으로써, 주요 구성품 및 방열 기구부를 감소시켜 크기를 소형화할 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈에 관한 것이다.
협대역 고출력 광섬유 레이저는 MOPA (Master Oscillator Power Amplfier) 시드와 증폭기로 구성되며 증폭기는 출력에 따라 복수의 증폭단으로 구성된다.
여기서, 시드는 레이저의 선폭을 결정하고, 최종적으로 파장 제어 빔 결합(Spectral Beam Combining)을 할 때 빔의 품질을 결정한다.
그리고, 협대역 고출력 레이저를 구현할 때 유도 브릴루앙 산란(Stimulated Brillouin Scattering)을 피하기 위하여, 위상변조를 통해 선폭이 증대된다.
각 시드 채널 당 하나의 변조기 및 변조신호를 입력하여 다수의 협대역 레이저 모듈을 빔 결합하는 경우, 채널의 수만큼 각각 변조기 및 부속품이 추가로 필요하다. 또한, 광 신호의 변조시 광 손실을 겪게 되므로, 이러한 광 손실은 보상되어야 한다.
종래의 레이터 기술의 방식은 일정 이상의 출력을 강하게 또는 약하게 증폭하기 위하여 채널당 증폭기와 방열부를 구성하게 되었고, 이로 인하여 레이저 장치의 크기가 작게 설계되는 것이 어려운 문제가 있었다
또한, 종래의 고출력 협대역 광섬유 레이저는 레이저 모듈을 독립적으로 운용하여 여러 레이저 모듈을 효과적으로 배치하고 운용할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 종래의 협대역 광섬유 레이저에는, 레이저 모듈의 배치가 하나의 레이저 모듈 증폭기에 하나의 신호 광을 인가하는 방식으로 독립적으로 운용하는 것에 최적화되어 있었고, 레이저 모듈 별로 방열부와 시드 변조부를 배치하여 사용했으므로, 레이저 장치가 소형화 되기 어려운 문제가 있었다.
한국등록특허 제10-2129918호 '광섬유 지지 장치 및 이를 포함하는 레이저 장치'(2020.06.29. 등록) 한국등록특허 제10-2124087호 '레이저 증폭용 이득 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치'(2020.06.11. 등록)
본 발명의 목적은 하나의 방열 기구부에 두 채널 증폭기를 사용하며, 하나의 변조기와 증폭기로 다수의 레이저를 변조 및 증폭시킬 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 여러 개의 신호광을 동시 변조 및 증폭하여 같은 선폭을 유지하며 증폭단을 감소시킬 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 채널을 증폭시킬 때 보다 효율적인 구조를 채용하여 소형화된 설계가 가능한 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시드단을 동시 변조하고 선폭을 일치화시킬 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 증폭부의 냉각판을 다채널에서 동시에 사용함으로써 소형화 및 경량화시킬 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 시드단으로 여러 개의 증폭단 이용함으로써 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 펌핑 방식을 사용하여 유도 브릴루앙을 억제할 수 있는 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른, 다채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 복수의 신호광들을 복수의 채널들을 통해 방출하기 위한 신호 광원부, 상기 복수의 채널들에 대응하며, 상기 복수의 신호광들을 증폭시켜 출력하기 위한 복수의 증폭부들 및 상기 복수의 증폭부들 중 두 증폭부들 사이에 배치되며, 열을 방출하기 위한 복수의 방열판들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 증폭부들에 대응하며, 상기 복수의 증폭부들에 의해 증폭된 상기 복수의 신호광들의 출력시 광섬유의 단면이 소손되는 것을 방지하기 위한 복수의 레이저 출력 보호기들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 증폭부들 및 상기 복수의 레이저 출력 보호기들은 상기 복수의 채널들을 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 신호 광원부는, 복수의 제1 레이저 광들을 생성하기 위한 복수의 레이저 다이오드들, 상기 복수의 제1 레이저 광들을 결합하기 위한 제1 배열형 도파로 격자, 상기 제1 배열형 도파로 격자에 의해 결합된 상기 복수의 제1 레이저 광들의 위상을 변조 신호에 따라 변화시키기 위한 위상 변조기, 상기 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 제1 레이저 광들을 증폭시키기 위한 증폭기, 상기 증폭기에 의해 증폭된 상기 복수의 제1 레이저 광들을 고립시키기 위한 광 고립기 및 상기 복수의 제1 레이저 광들을 분리하여 상기 복수의 신호광들로 출력하기 위한 제2 배열형 도파로 격자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 증폭기는, 반도체 광 증폭기 및 광섬유 증폭기 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 증폭부들 중 어느 하나의 증폭부는, 펌프광을 생성하기 위한 펌프 레이저 다이오드, 상기 복수의 신호광들 중 어느 하나인 신호광과 상기 펌프광을 광학적으로 결합하기 위한 결합기, 상기 펌프광을 흡수함으로써, 상기 결합기에 의해 결합된 상기 신호광을 증폭시키기 위한 이득 광섬유 및 상기 이득 광섬유에 의해 증폭된 상기 신호광에 남아있는 상기 펌프광을 제거하기 위한 클레드 광 제거기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 증폭부들은, 역방향 펌프 방식으로 구현되어 유도 브릴루앙 산란을 억제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 증폭부들 중 어느 하나의 증폭부는, 추가 펌프광을 생성하기 위한 추가 펌프 레이저 다이오드, 역방향으로 인가된 상기 신호광과 상기 추가 펌프광을 광학적으로 결합하기 위한 추가 결합기 및 상기 추가 펌프광을 흡수함으로써, 상기 추가 결합기에 의해 결합된 상기 신호광을 증폭시키기 위한 추가 이득 광섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 채널들 중 두 채널은, 상기 방열판을 중심으로 양측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 위상 변조기는, 상기 증폭기와 광학적으로 연결되며, 서로 다른 파장의 상기 복수의 신호광들에 대하여 동시에 변조 후 증폭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 하나의 방열 기구부에 두 채널 증폭기를 사용하며, 하나의 변조기와 증폭기로 다수의 레이저를 변조 및 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 여러 개의 신호광을 동시 변조 및 증폭하여 같은 선폭을 유지하며 증폭단을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 다수의 채널을 증폭시킬 때 보다 효율적인 구조를 채용하여 소형화된 설계가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 시드 변조부를 소형화하고 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 증폭기 부분을 소형화하고 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호 광원부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증폭부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈의 동작을 나타내는 도면이다.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈(10)을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈(10)은 신호 광원부(100)에서 출력된 신호광을 서로 다른 증폭부(200)와 레이저 출력 보호기(300)를 거쳐 최종적으로 출력할 수 있다. 이때, 증폭부(200) 및 레이저 출력 보호기(300)는, 2개의 채널들이 하나의 방열판(400)의 각 면에 위치하도록 배치될 수 있다. 즉, 본 발명의 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈(10)은 방열판 한면이 아닌 양면에 증폭기를 배치함으로써 낭비되는 방열판을 최소화하여 소형화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈(10)은 신호 광원부(100), 복수의 증폭부(200)들, 복수의 레이저 출력 보호기(300)들 및 복수의 방열판(400)들을 포함할 수 있다.
신호 광원부(100)는 복수의 신호광들을 복수의 채널들을 통해 방출할 수 있다. 본 명세서에서 복수의 채널들은 제1 내지 제n 채널들로 지칭될 수 있다. 이때, n은 4이상의 자연수이다.
복수의 증폭부(200)들은 복수의 채널들에 대응할 수 있다. 그리고, 복수의 증폭부(200)는 복수의 신호광을 증폭시켜 출력할 수 있다.
복수의 레이저 출력 보호기(300)들은 복수의 증폭부(200)들에 대응하고, 복수의 증폭부(200)들에 의해 증폭된 복수의 신호광들의 출력 시 광섬유의 단면이 소손되는 것을 방지할 수 있다.
복수의 채널들은 복수의 증폭부(200)들 및 복수의 레이저 출력 보호기(300)들로 구성될 수 있다. 예컨대, 하나의 채널은 하나의 증폭부(200) 및 하나의 레이저 출력 보호기(300)로 구성될 수 있다.
복수의 방열판(400)들은 복수의 증폭부(200)들 중 두 증폭부들 사이에 배치되며, 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈(10)의 동작에 따라 발생한 열을 방출할 수 있다.
실시예에 따라, 복수의 방열판(400)들은 170W/mK 이상의　열 전도도가 높은 금속, 비금속, 합성 수지제 및 이들의 결합 등으로 구현될 수 있다.
복수의 채널들 중 두 채널은, 복수의 방열판(400)들 중 어느 하나를 중심으로 양측에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호 광원부(100)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 신호 광원부(100)는 복수의 레이저 다이오드(110)들, 제1 배열형 도파로 격자(120), 위상 변조기(130), 변조 신호 생성기(135), 증폭기(140), 제1 광 고립기(150) 및 제2 배열형 도파로 격자(160)를 포함할 수 있다.
복수의 레이저 다이오드(110)들은 복수의 제1 레이저 광들을 생성할 수 있다. 이때, 복수의 제1 레이저 광들은 서로 다른 파장을 가질 수 있다. 복수의 레이저 다이오드(110)들은 복수의 채널들에 대응할 수 있다. 본 명세서에서, 제1 레이저 광들이 레이저 다이오들에 의해 생성되는 것으로 설명되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 배열형 도파로 격자(120)는 복수의 제1 레이저 광들을 결합할 수 있다. 예컨대, 복수의 제1 레이저 광들은 복수의 신호광들에 대응할 수 있다. 따라서, 복수의 신호광들은 각기 다른 파장을 지니고 있으며 제1 배열형 도파로 격자(120)를 이용하여 결합될 수 있다. 실시예에 따라, 복수의 제1 레이저 광들(즉, 신호광들)은 제1 배열형 도파로 격자(120)의 파장 간격에 따라 채널 파장 간격을 가질 수 있다. 이때, 복수의 제1 레이저 광들의 파장 간격은 제1 배열형 도파로 격자(120)의 파장 간격과 동일하여야 하며, 동일하지 않는 경우 제1 배열형 도파로 격자(120)를 통과하지 않는다.
위상 변조기(130)는 결합된 복수의 제1 레이저 광들의 위상을 변조 신호에 따라 변화시킬 수 있다. 예컨대, 위상 변조기(130)는, 증폭기(140)와 광학적으로 연결되며, 서로 다른 파장의 복수의 신호광들에 대하여 동시에 변조 후 증폭을 수행할 수 있다. 예컨대, 복수의 제1 레이저 광들은 변조 신호에 기초한 위상 변조기(130)의 동작에 따라 선폭이 증대될 수 있다.
변조 신호 생성기(135)는 변조 신호를 생성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 변조 신호 생성기(135)는 신호 광원부(100)에 포함될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 변조 신호 생성기(135)는 외부에 구현될 수 있다.
증폭기(140)는 변조된 복수의 제1 레이저 광들을 증폭시킬 수 있다. 예컨대, 위상 변조기(130)에 의해 변조된 복수의 제1 레이저 광들은 증폭기(140)에 의해 증폭된다. 실시예에 따라, 증폭기(140)는 반도체 광 증폭기 및 광섬유 증폭기 중 어느 하나일 수 있다.
제1 광 고립기(150)는 복수의 제1 레이저 광들이 역방향으로 진행되는 것을 방지함으로써, 고립시킬 수 있다. 예컨대, 증폭기(140)에 의해 증폭된 복수의 제1 레이저 광들은 제1 광 고립기(150)를 통과한 후 제2 배열형 도파로 격자(160)로 진행할 수 있다.
제2 배열형 도파로 격자(160)는 복수의 제1 레이저 광들을 분리하여 복수의 신호광들로 출력할 수 있다. 예컨대, 제1 배열형 도파로 격자(160)는 결합되어 있는 복수의 제1 레이저 광들을 복수의 채널들에 맞추어 분리시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 신호 광원부(100)는 상술한 구조와 동작을 통해 레이저 다이오드(110)에서 발생하는 신호광 성분 이외의 노이즈 성분을 필터링할 수 잇다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증폭부(200)를 나타내는 도면이다. 실시예에 따라, 증폭부(200)는 역방향 펌프 방식으로 구현되어 유도 브릴루앙 산란(Stimulated Brillouin Scattering)을 억제할 수 있다.
도 3을 참조하면, 증폭부(200)는 펌프 레이저 다이오드(210), 결합기(220), 이득 광섬유(230), 제2 광 고립기(240), 클레드 광 제거기(250), 추가 펌프 레이저 다이오드(260), 추가 결합기(270) 및 추가 이득 광섬유(280)를 포함할 수 있다.
펌프 레이저 다이오드(210)는 펌프광을 생성할 수 있다.
결합기(220)는 신호광과 펌프광을 광학적으로 결합할 수 있다. 예컨대, 결합기(220)는 코어 펌핑 및 클래드 펌핑으로 구성될 수 있다.
이득 광섬유(230)는 펌프광을 흡수함으로써 결합기(220)에 의해 결합된 신호광을 증폭시킬 수 있다.
제2 광 고립기(240)는 신호광이 역방향으로 진행되는 것을 방지함으로써 고립시킬 수 있다. 예컨대, 제2 광 고립기(240)는 신호광의 역방향 레이저 발진을 방지하기 위하여 입출력단에 배치될 수 있다.
클레드 광 제거기(250)는 신호광에 남아있는 펌프광을 제거할 수 있다. 예컨대, 클레드 광 제거기(250)는 이득 광섬유(230)에서 흡수되지 못한 잔여 펌프광을 제거함으로써, 광 부품의 손상을 방지할 수 있다.
추가 펌프 레이저 다이오드(260)는 추가 펌프광을 생성할 수 있다.
추가 결합기(270)는 역방향으로 인가된 신호광과 추가 펌프광을 광학적으로 결합할 수 있다.
추가 이득 광섬유(280)는 추가 펌프광을 흡수함으로써 추가 결합기(270)에 의해 결합된 신호광을 증폭시킬 수 있다.
실시예에 따라, 증폭부(200)는 목표 출력 및 채널 개수에 따라 다르게 설계될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈(10)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 복수의 레이저 다이오드(110)들은 복수의 제1 레이저 광들을 생성할 수 있다.
도 4의 레이저 다이오드(110)의 상측의 그래프는 대응하는 레이저 다이오드(110)에 의해 생성된 제1 레이저 광(예컨대, 신호광)의 파장에 따른 세기를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 복수의 레이저 다이오드(110)들은 서로 다른 파장대의 복수의 제1 레이저 광들을 생성할 수 있다.
제1 배열형 도파로 격자(120)는 복수의 제1 레이저 광들을 결합시킬 수 있다. 제1 배열형 도파로 격자(120)의 우측의 그래프는 제1 배열형 도파로 격자(120)에 의해 결합된 제1 레이저 광들의 파장에 따른 세기를 나타낸다.
위상 변조기(130)는 복수의 제1 레이저 광들의 위상을 변화시킬 수 잇다. 위상 변조기(130)의 우측의 그래프는 위상 변조기(130)에 의해 변조된 제1 레이저 광들의 파장에 따른 세기를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 위상 변조기(130)에 의해 제1 레이저 광들의 위상이 변화할 수 있다.
증폭기(140)는 복수의 제1 레이저 광들의 세기를 증폭시킬 수 있다. 증폭기(140)의 우측의 그래프는 증폭기(140)에 의해 증폭된 제1 레이저 광들의 파장에 따른 세기를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 증폭기(140)에 의해 제1 레이저 광들의 세기가 변화할 수 있다.
제2 배열형 도파로 격자(160)는 복수의 제1 레이저 광들을 분리하여 복수의 신호광들로 출력할 수 있다.
제2 배열형 도파로 격자(160)에 의해 출력된 복수의 신호광들은 복수의 증폭부(200)들로 입력될 수 있다.
증폭부(200)는 신호광을 증폭시킬 수 있다. 예컨대, 증폭부(200)는 채널별로 배치되어, 각각의 신호광들을 개별적으로 증폭시킬 수 있다.
레이저 출력 보호기(300)는 신호광 출력에 따른 광섬유의 소손을 방지하기 위하여, 출력단에 배치될 수 있다. 예컨대, 레이저 출력 보호기(300)는 채널별로 배치되어, 각각의 신호광들에 의한 소손을 개별적으로 방지할 수 있다.
상술한 방식을 통하여, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 하나의 방열 기구부에 두 채널 증폭기를 사용하며, 하나의 변조기와 증폭기로 다수의 레이저를 변조 및 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 여러 개의 신호광을 동시 변조 및 증폭하여 같은 선폭을 유지하며 증폭단을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다수의 채널을 증폭시킬 때 보다 효율적인 구조를 채용하여 소형화된 설계가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 시드 변조부를 소형화하고 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈은, 증폭기 부분을 소형화하고 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 또는 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 또는 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 또는 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 또는 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 또는 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 또는 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 또는 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 형태의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 또는 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기 광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 또는 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 다중채널 협대역 광섬유 레이저 모듈
100: 신호 광원부 110: 레이저 다이오드
120: 제1 배열형 도파로 격자
130: 위상 변조기 135: 변조 신호 생성기
140: 증폭기 150: 제1 광 고립기
160: 제2 배열형 도파로 격자
200: 증폭부 210: 펌프 레이저 다이오드
220: 결합기 230: 이득 광섬유
240: 제2 광 고립기 250: 클레드 광 제거기
260: 추가 펌프 레이저 다이오드
270: 추가 결합기 280: 추가 이득 광섬유
300: 레이저 출력 보호기
400: 방열판

Claims (10)

  1. 복수의 신호광들을 복수의 채널들을 통해 방출하기 위한 신호 광원부;
    상기 복수의 채널들에 대응하며, 상기 복수의 신호광들을 증폭시켜 출력하기 위한 복수의 증폭부들; 및
    상기 복수의 증폭부들 중 두 증폭부들 사이에 배치되며, 열을 방출하기 위한 복수의 방열판들을 포함하고,
    상기 복수의 증폭부들 중 제1 증폭부는, 상기 복수의 방열판들 중 제1 방열판의 제1 면 상에 배치되고,
    상기 복수의 증폭부들 중 제2 증폭부는, 상기 제1 방열판의 제2 면 상에 배치되고,
    상기 제2 면은, 상기 제1 면의 반대면을 의미하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 증폭부들에 대응하며, 상기 복수의 증폭부들에 의해 증폭된 상기 복수의 신호광들의 출력시 광섬유의 단면이 소손되는 것을 방지하기 위한 복수의 레이저 출력 보호기들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 증폭부들 및 상기 복수의 레이저 출력 보호기들은 상기 복수의 채널들을 구성하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신호 광원부는,
    복수의 제1 레이저 광들을 생성하기 위한 복수의 레이저 다이오드들;
    상기 복수의 제1 레이저 광들을 결합하기 위한 제1 배열형 도파로 격자;
    상기 제1 배열형 도파로 격자에 의해 결합된 상기 복수의 제1 레이저 광들의 위상을 변조 신호에 따라 변화시키기 위한 위상 변조기;
    상기 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 제1 레이저 광들을 증폭시키기 위한 증폭기;
    상기 증폭기에 의해 증폭된 상기 복수의 제1 레이저 광들을 고립시키기 위한 광 고립기; 및
    상기 복수의 제1 레이저 광들을 분리하여 상기 복수의 신호광들로 출력하기 위한 제2 배열형 도파로 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 증폭기는, 반도체 광 증폭기 및 광섬유 증폭기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 증폭부들 중 어느 하나의 증폭부는,
    펌프광을 생성하기 위한 펌프 레이저 다이오드;
    상기 복수의 신호광들 중 어느 하나인 신호광과 상기 펌프광을 광학적으로 결합하기 위한 결합기;
    상기 펌프광을 흡수함으로써, 상기 결합기에 의해 결합된 상기 신호광을 증폭시키기 위한 이득 광섬유; 및
    상기 이득 광섬유에 의해 증폭된 상기 신호광에 남아있는 상기 펌프광을 제거하기 위한 클레드 광 제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 증폭부들은, 역방향 펌프 방식으로 구현되어 유도 브릴루앙 산란을 억제하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 증폭부들 중 어느 하나의 증폭부는,
    추가 펌프광을 생성하기 위한 추가 펌프 레이저 다이오드;
    역방향으로 인가된 상기 신호광과 상기 추가 펌프광을 광학적으로 결합하기 위한 추가 결합기; 및
    상기 추가 펌프광을 흡수함으로써, 상기 추가 결합기에 의해 결합된 상기 신호광을 증폭시키기 위한 추가 이득 광섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 채널들 중 두 채널은, 상기 방열판을 중심으로 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 위상 변조기는, 상기 증폭기와 광학적으로 연결되며, 서로 다른 파장의 상기 복수의 신호광들에 대하여 동시에 변조 후 증폭하는 것을 특징으로 하는,
    다중 채널 협대역 광섬유 레이저 모듈.
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