KR102432710B1 - Fiber laser monitoring system - Google Patents

Fiber laser monitoring system Download PDF

Info

Publication number
KR102432710B1
KR102432710B1 KR1020220012418A KR20220012418A KR102432710B1 KR 102432710 B1 KR102432710 B1 KR 102432710B1 KR 1020220012418 A KR1020220012418 A KR 1020220012418A KR 20220012418 A KR20220012418 A KR 20220012418A KR 102432710 B1 KR102432710 B1 KR 102432710B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical fiber
coupler
area optical
area
laser
Prior art date
Application number
KR1020220012418A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정환성
이준수
이광현
김동준
구준회
조민식
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020220012418A priority Critical patent/KR102432710B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102432710B1 publication Critical patent/KR102432710B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0014Monitoring arrangements not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06708Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06754Fibre amplifiers
    • H01S3/06783Amplifying coupler

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

A high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment comprises: a light source for outputting a laser beam; a first large-area optical fiber for guiding the laser beam generated from the light source to an output terminal; a second large-area optical fiber that installed to have at least part of the first large-area optical fiber coupled thereto and transmitting part of the laser beam passing the first large-area optical fiber; an optical fiber coupler for supporting coupling between the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber; a polarization measuring part including a polarization beam splitter connected to the second large-area optical fiber and a photodetector receiving the laser beam separated by the polarization beam splitter; and a control part for measuring the polarization state of the laser beam based on a result measured by the polarization measuring part. Therefore, the accuracy of measuring the performance of laser can be ensured.

Description

고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템{FIBER LASER MONITORING SYSTEM}High Power Fiber Laser Monitoring System {FIBER LASER MONITORING SYSTEM}

이하의 설명은 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템에 관한 것이다.The following description relates to a high power fiber laser monitoring system.

광섬유 레이저는 높은 구조적 안정성, 우수한 빔 품질 및 출력 안정성을 가지고 있으며 레이저의 구성품이 광섬유로 이루어진 전광섬유 레이저는 소형 경량화가 가능하며, 이러한 장점을 가지고 있는 광섬유 레이저는 산업, 의료, 국방 분야에서 응용되고 있으며 광섬유 레이저의 출력 증대 및 소형 경량화 요구가 증가하고 있다.Fiber laser has high structural stability, excellent beam quality and output stability, and all-optical fiber laser made of optical fiber can be compact and lightweight. There is an increasing demand for increased output power and reduced size and weight of fiber lasers.

광섬유 레이저의 출력 증대 연구는 활발히 진행되고 있으며 최근 수 kW급 단일 광섬유 레이저와 다수의 단일 광섬유 레이저를 결합한 수십 kW급 레이저가 보고되고 있다. 수 kW급 이상의 광섬유 레이저 및 광섬유 레이저 기반 수십 kW 급 빔 결합 레이저 구현이 가능함에 따라 광섬유 레이저 응용 및 레이저 고출력화 측면에서 고출력 광섬유 레이저의 성능(출력 및 편광 상태) 모니터링의 중요도가 증가하고 있다.Research on increasing the output of fiber lasers is being actively conducted, and recently, several kW class single fiber lasers and several tens of kW class lasers combining multiple single fiber lasers have been reported. As fiber lasers of several kW or more and fiber laser-based tens of kW-class beam-combined lasers can be realized, the importance of monitoring the performance (output and polarization state) of high-power fiber lasers is increasing in terms of fiber laser applications and laser high output.

kW 급 이상의 레이저 출력 성능을 확인하기 위해서는 수냉식 방열 구조를 포함하는 출력 미터가 필요하며 출력 미터를 운용하기 위해서는 출력 미터 냉각용 칠러가 필요하다.To check the laser output performance of kW or higher, an output meter with a water-cooled heat dissipation structure is required, and a chiller for cooling the output meter is required to operate the output meter.

고출력 광섬유 레이저의 편광 상태를 확인하기 위해 광섬유 레이저 이후 추가적인 광학계 또는 장비가 필요가 필요하지만, 레이저의 편광 상태 확인을 위한 추가적인 광학계 활용은 광섬유 레이저의 소형 경량화 측면에서 불리한 문제점이 존재하였다.In order to check the polarization state of the high-power fiber laser, an additional optical system or equipment is needed after the fiber laser, but the use of an additional optical system for checking the polarization state of the laser has a disadvantage in terms of compactness and weight reduction of the fiber laser.

한편, kW급 고출력 광섬유 레이저에 편광 유지(Polarization maintaining, PM)가 사용된다 하더라도 편광 상태 모니터링이 필요하며 무편광 유지 대면적 광섬유 기반 광섬유 레이저는 광섬유 구부림에 또는 외부 환경 조건에 의해 편광 상태가 변화하게 되어 편광 상태 모니터링이 필요하며 이를 위해 추가적인 광학계가 필요하다.On the other hand, even if polarization maintaining (PM) is used in kW-class high-power fiber lasers, it is necessary to monitor the polarization state. Therefore, polarization state monitoring is required, and an additional optical system is required for this.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-mentioned background art is possessed or acquired by the inventor in the process of derivation of the present invention, and cannot necessarily be said to be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

일 실시 예의 목적은 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of one embodiment to provide a high power fiber laser monitoring system.

일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템은, 레이저 광을 출력하는 광원; 상기 광원에서 생성된 레이저 광을 출력단으로 안내하는 제 1 대면적 광섬유; 상기 제 1 대면적 광섬유의 적어도 일부가 결합되도록 설치되고 상기 제 1 대면적 광섬유를 통과하는 레이저 광의 일부를 전달하는 제 2 대면적 광섬유; 상기 제 1 대면적 광섬유 및 상기 제 2 대면적 광섬유 사이의 결합을 지지하는 광섬유 커플러; 상기 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 편광 빔 스플리터와, 상기 편광 빔 스플리터를 통해 분리된 레이저 광을 입력받는 광 검출기를 구비하는 편광 측정부; 및 상기 편광 측정부로부터 계측된 결과에 기초하여 레이저의 편광 상태를 측정하는 제어부;를 포함할 수 있다.A high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment includes: a light source for outputting laser light; a first large-area optical fiber guiding the laser light generated from the light source to an output terminal; a second large-area optical fiber that is installed to couple at least a portion of the first large-area optical fiber and transmits a portion of the laser light passing through the first large-area optical fiber; an optical fiber coupler for supporting coupling between the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber; a polarization measuring unit including a polarization beam splitter connected to the second large-area optical fiber and a photodetector receiving laser light separated through the polarization beam splitter; and a control unit configured to measure a polarization state of the laser based on a result measured by the polarization measurement unit.

상기 광섬유 커플러는, 상기 제 1 대면적 광섬유와 상기 제 2 대면적 광섬유가 결합되는 커플러부; 및 상기 커플러부를 고정적으로 수용하는 커플러 고정부;를 포함할 수 있다.The optical fiber coupler may include: a coupler unit to which the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber are coupled; and a coupler fixing part fixedly accommodating the coupler part.

상기 커플러 고정부는, 내부에 상기 커플러부가 수용되는 홈을 구비하는 하부 하우징; 상기 하부 하우징의 상측을 커버하는 상부 하우징; 상기 상부 하우징 및 상기 커플러부 사이에 개재되어 상기 커플러부로 하여금 하우징 내로 가압시키는 탄성력을 제공하는 제 1 판 스프링; 및 상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징 사이에 체결되는 제 1 체결 부재;를 포함할 수 있다.The coupler fixing unit may include: a lower housing having a groove inside which the coupler unit is accommodated; an upper housing covering an upper side of the lower housing; a first leaf spring interposed between the upper housing and the coupler part to provide an elastic force for pressing the coupler part into the housing; and a first fastening member fastened between the upper housing and the lower housing.

일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템은, 상기 광섬유 커플러에 연결되는 상기 제 1 대면적 광섬유 및 상기 제 2 대면적 광섬유를 감싸도록 고정하는 광섬유 고정부;를 더 포함할 수 있다.The high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment may further include an optical fiber fixing unit configured to surround the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber connected to the optical fiber coupler.

상기 광섬유 고정부는, 내부에 상기 제 1 대면적 광섬유 또는 상기 제 2 대면적 광섬유가 수용되는 수용 홈을 구비하는 하부 가이드; 상기 하부 가이드의 상측을 커버하는 상부 가이드; 상기 수용 홈에 광섬유가 수용된 상태에서 충진되는 완충재; 상기 상부 가이드 및 상기 완충재 사이에 개재되어 상기 완충재로 하여금 상기 하부 가이드 내로 가압시키는 탄성력을 제공하는 제 2 판 스프링; 및 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드 사이에 체결되는 제 2 체결 부재;를 포함할 수 있다.The optical fiber fixing unit may include: a lower guide having a receiving groove in which the first large-area optical fiber or the second large-area optical fiber is accommodated; an upper guide covering an upper side of the lower guide; a cushioning material filled in the state in which the optical fiber is accommodated in the receiving groove; a second leaf spring interposed between the upper guide and the cushioning material to provide an elastic force for pressing the cushioning material into the lower guide; and a second fastening member fastened between the upper guide and the lower guide.

상기 광섬유 고정부는, 상기 광섬유 커플러로부터 상기 출력단으로 연결되는 상기 제 1 대면적 광섬유의 구간을 따라서 설치되고, 상기 광섬유 커플러로부터 상기 편광 빔 스플리터 사이에 연결되는 상기 제 2 대면적 광섬유의 구간을 따라서 설치될 수 있다.The optical fiber fixing unit is installed along a section of the first large-area optical fiber connected from the optical fiber coupler to the output end, and installed along a section of the second large-area optical fiber connected between the polarizing beam splitter from the optical fiber coupler. can be

상기 광섬유 고정부는 상기 커플러 고정부와 일체로 형성되는 강체로 형성될 수 있다.The optical fiber fixing part may be formed of a rigid body integrally formed with the coupler fixing part.

상기 편광 측정부는, 상기 광섬유 커플러를 통과하는 상기 제 2 대면적 광섬유 양단에 각각 연결되는 제 1 측정부 및 제 2 측정부를 포함하고, 상기 제 1 측정부 및 제 2 측정부 각각은, 상기 광섬유 커플러로부터 연결되는 상기 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 편광 빔 스플리터; 및 상기 편광 빔 스플리터로부터 분배되는 두 갈래의 레이저 빔을 각각 입력받는 광 검출기;를 포함할 수 있다.The polarization measuring unit includes a first measuring unit and a second measuring unit respectively connected to both ends of the second large-area optical fiber passing through the optical fiber coupler, and each of the first measuring unit and the second measuring unit is the optical fiber coupler. a polarization beam splitter connected to the second large-area optical fiber connected from; and a photodetector receiving each of the two types of laser beams distributed from the polarizing beam splitter.

상기 편광 측정부는, 상기 광섬유 커플러로부터 연결되는 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 가변 광 감쇄부; 및 상기 광 검출기 및 상기 가변 광 감쇄부 각각에 연결되는 간섭계 광 커플러;를 더 포함하고, 상기 편광 측정부는 간섭계 구조를 가질 수 있다.The polarization measuring unit may include: a variable optical attenuator connected to a second large-area optical fiber connected from the optical fiber coupler; and an interferometric optical coupler connected to each of the photodetector and the variable light attenuation unit, wherein the polarization measuring unit may have an interferometric structure.

일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템에 의하면, 고출력 전광섬유 광섬유 레이저 구조 구현이 가능하며, 비 접촉식 측정 방식을 이용한 레이저 출력 모니터링 방식 대비 레이저의 출력을 직접적으로 측정하여 레이저의 성능 측정의 정확도를 확보 할 수 있다.According to the high-power optical fiber laser monitoring system according to an embodiment, it is possible to implement a high-power all-fiber optical fiber laser structure, and the laser output is directly measured compared to the laser output monitoring method using a non-contact measurement method, thereby measuring the accuracy of the laser performance. can be secured

일 실시 예에 따른 대면적 광섬유 기반 광 커플러 적용시 전광섬유 레이저 구성이 가능하여 기존 레이저 대비 소형 경량화가 가능하다.When the large-area optical fiber-based optical coupler according to an embodiment is applied, an all-optical fiber laser configuration is possible, making it possible to reduce the size and weight compared to conventional lasers.

도 1은 일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 커플러 고정부 및 광섬유 고정부의 평면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 광섬유 고정부의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 커플러 고정부의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of a high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment.
2 is a plan view of a coupler fixing part and an optical fiber fixing part according to an embodiment.
3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical fiber fixing unit according to an embodiment.
4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a coupler fixing part according to an embodiment.
5 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 실시예들의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 실시예에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of several aspects of the embodiments, and the following description forms part of the detailed description of the embodiments.

다만, 일 실시예를 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing an embodiment, a detailed description of a well-known function or configuration will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적으로 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed in a dictionary meaning, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of a high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 일 실시예에 따른 체결 장치의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the high-power fiber laser monitoring system, and do not represent all the technical ideas of the fastening device according to the embodiment, so the present application It should be understood that there may be various equivalents and variations that may be substituted for them at any point in time.

도 1은 일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 커플러 고정부 및 광섬유 고정부의 평면도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 광섬유 고정부의 구성을 도시하는 단면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 커플러 고정부의 구성을 도시하는 단면도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment, FIG. 2 is a plan view of a coupler fixing part and an optical fiber fixing part according to an embodiment, and FIG. 3 is an embodiment FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical fiber fixing part according to the embodiment.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템(1)은 고출력 광섬유 레이저의 출력 및 편광 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.1 to 4 , the high-power fiber laser monitoring system 1 according to an embodiment may monitor the output and polarization state of the high-power fiber laser in real time.

일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템(1)은 광원(11), 제 1 대면적 광섬유(19a), 출력단(15), 편광 조절부(12), 증폭기(13), 광섬유 커플러(14), 제 2 대면적 광섬유(19b), 광섬유 고정부(16), 편광 측정부(17) 및 제어부(18)를 포함할 수 있다.A high-power fiber laser monitoring system 1 according to an embodiment includes a light source 11 , a first large-area optical fiber 19a, an output terminal 15 , a polarization control unit 12 , an amplifier 13 , and an optical fiber coupler 14 . , a second large-area optical fiber 19b, an optical fiber fixing unit 16 , a polarization measuring unit 17 and a control unit 18 may be included.

광원(11)은, 레이저 빔을 발생시킬 수 있다. 광원(11)은 제 1 대면적 광섬유(19a)를 통해 연결될 수 있어서, 광원(11)에서 발생한 레이저 빔은 제 1 대면적 광섬유(19a)을 따라서 이동할 수 있다. The light source 11 can generate a laser beam. The light source 11 may be connected through the first large-area optical fiber 19a, so that the laser beam generated from the light source 11 may move along the first large-area optical fiber 19a.

제 1 대면적 광섬유(19a)는, 광원(11)과 출력단(15) 사이에 설치되어 광원(11)에서 생성된 레이저 빔을 출력단(15)으로 이동시킬 수 있다.The first large-area optical fiber 19a is installed between the light source 11 and the output terminal 15 to move the laser beam generated by the light source 11 to the output terminal 15 .

제 2 대면적 광섬유(19b)은 광섬유 커플러(14)를 통해 제 1 대면적 광섬유(19a)와 결합되어 제 1 대면적 광섬유(19a)를 통해 전파되는 레이저 빔의 일부를 분배받을 수 있다.The second large-area optical fiber 19b may be coupled to the first large-area optical fiber 19a through the optical fiber coupler 14 to receive a portion of the laser beam propagating through the first large-area optical fiber 19a.

예를 들어, 제 1 대면적 광섬유(19a) 및 제 2 대면적 광섬유(19b)는, 외경 지름이 약 125μm인 일반적인 규격의 광섬유와는 달리, 지름이 400μm 이상의 크기를 가질 수 있다.For example, the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b may have a diameter of 400 μm or more, unlike a general standard optical fiber having an outer diameter of about 125 μm.

예를 들어, 제 1 대면적 광섬유(19a) 및 제 2 대면적 광섬유(19b)는 각각, 레이저 빔이 퉁과하는 중심 부분인 코어(192)와, 코어(192)의 외주를 둘러싸고 있는 클래딩(191)과, 클래딩(191)의 외면을 감싸는 코팅(193)을 포함할 수 있다.For example, each of the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b includes a core 192 that is a central portion through which a laser beam passes, and a cladding surrounding the outer periphery of the core 192 ( 191 , and a coating 193 surrounding the outer surface of the cladding 191 may be included.

예를 들어, 제 1 대면적 광섬유(19a) 및 제 2 대면적 광섬유(19b) 각각의 코어(192)의 두께는 20μm 내지 30μm 사이의 크기일 수 있고, 제 1 대면적 광섬유(19a) 및 제 2 대면적 광섬유(19b) 각각의 클래딩(191)의 두께는 250μm 내지 400μm 사이의 크기를 가질 수 있다.For example, the thickness of the core 192 of each of the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b may be between 20 μm and 30 μm, and the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19a and The thickness of the cladding 191 of each of the two large-area optical fibers 19b may have a size between 250 μm and 400 μm.

출력단(15)은, 광원(11)에 연결된 제 1 대면적 광섬유(19a)의 일단으로부터 반대쪽 타단에 연결될 수 있다.The output terminal 15 may be connected from one end of the first large-area optical fiber 19a connected to the light source 11 to the other end opposite to that of the first large-area optical fiber 19a connected to the light source 11 .

편광 조절부(12)는, 제 1 대면적 광섬유(19a)에 설치되고, 제어부(18)의 제어를 통해 제 1 대면적 광섬유(19a)를 통과하는 레이저 빔의 편광 상태를 조절할 수 있다.The polarization control unit 12 is installed in the first large-area optical fiber 19a, and can adjust the polarization state of the laser beam passing through the first large-area optical fiber 19a through the control of the controller 18 .

예를 들어, 제 1 대면적 광섬유(19a) 및 제 2 대면적 광섬유(19b)가 편광 유지 광섬유(Polarization-Maintaining fiber)일 경우, 편광 조절부(12)의 구성은 생략될 수 있다.For example, when the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b are polarization-maintaining fibers, the configuration of the polarization control unit 12 may be omitted.

증폭기(13)는, 제 1 대면적 광섬유(19a)에 설치되고, 제 1 대면적 광섬유(19a)를 통과하는 레이저 빔의 광 신호를 증폭시킬 수 있는 광 증폭기(optical amplifier)일 수 있다.The amplifier 13 may be an optical amplifier installed in the first large-area optical fiber 19a and capable of amplifying an optical signal of a laser beam passing through the first large-area optical fiber 19a.

예를 들어, 증폭기(13)는 레이저 빔의 출력 방향을 기준으로 상대적으로 먼저 마주치는 위치에 설치되는 전치 증폭기(131)와, 그 보다 후행하는 위치에 설치되는 메인 증폭기(132)를 포함할 수 있다.For example, the amplifier 13 may include a preamplifier 131 installed at a position relatively first encountered with respect to the output direction of the laser beam, and a main amplifier 132 installed at a position following it. have.

광섬유 커플러(14)는, 제 1 대면적 광섬유(19a)과 제 2 대면적 광섬유(19b)가 결합되는 부분에 설치될 수 있다.The optical fiber coupler 14 may be installed at a portion where the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b are coupled.

예를 들어, 광섬유 커플러(14)는, 제 1 대면적 광섬유(19a)와, 제 2 대면적 광섬유(19b)가 결합되는 커플러부(142)와, 커플러부(142)를 고정적으로 수용하여 감싸는 커플러 고정부(141)를 포함할 수 있다.For example, the optical fiber coupler 14 includes a coupler unit 142 to which the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b are coupled, and the coupler unit 142 fixedly accommodated and wrapped around the optical fiber coupler 14 . It may include a coupler fixing part 141 .

커플러 고정부(141)는, 커플러부(142)가 고정적인 위치에서 수용될 수 있도록 커플러부(142)를 감싸는 형태로 지지하는 하우징 형태의 부재일 수 있다.The coupler fixing part 141 may be a member of a housing type that supports the coupler part 142 in a surrounding form so that the coupler part 142 can be accommodated in a fixed position.

예를 들어, 커플러 고정부(141)는 내부에 커플러부(142)가 수용되는 홈을 구비하는 하부 하우징(1412)과, 하부 하우징(1412)의 상측을 커버하는 상부 하우징(1411)과, 상부 하우징(1411) 및 커플러부(142) 사이에 개재되어 커플러부(142)로 하여금 하우징 내로 가압되는 탄성력을 제공하는 제 1 판 스프링(1413)과, 상부 하우징(1411) 및 하부 하우징(1412) 사이에 체결되는 제 1 체결 부재(1414)를 포함할 수 있다.For example, the coupler fixing unit 141 includes a lower housing 1412 having a groove in which the coupler unit 142 is accommodated, an upper housing 1411 covering an upper side of the lower housing 1412 , and an upper portion. Between the first leaf spring 1413 interposed between the housing 1411 and the coupler part 142 to provide an elastic force for the coupler part 142 to be pressed into the housing, and the upper housing 1411 and the lower housing 1412 . It may include a first fastening member 1414 fastened to the.

예를 들어, 하부 하우징(1412)은 커플러부(142)가 수용될 있도록 상측으로부터 함몰 형성된 홈을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 하우징(1412)의 홈의 형상은 육면체 형상의 커플러부(142)와 형합되도록 함몰된 형상을 가질 수 있다.For example, the lower housing 1412 may include a groove recessed from the upper side to accommodate the coupler unit 142 . For example, the shape of the groove of the lower housing 1412 may have a recessed shape to match the hexahedral coupler part 142 .

예를 들어, 상부 하우징(1411)은, 도 4에 도시되는 바와 같이 제 1 판 스프링(1413)이 커플러부(142)를 상측으로부터 마주보는 상태로 개재될 수 있도록, 제 1 판 스프링(1413)의 일부가 수용될 수 있는 홈이 하측으로부터 함몰 형성되어 있을 수 있다.For example, as shown in FIG. 4 , the upper housing 1411 includes the first leaf spring 1413 so that the coupler part 142 is interposed in a state facing the coupler part 142 from the upper side. A groove in which a portion of the can be accommodated may be formed recessed from the lower side.

제 1 체결 부재(1414)는, 상부 하우징(1411)과 하부 하우징(1412) 사이를 연결하여 고정시키는 부재일 수 있다. 예를 들어, 제 1 체결 부재(1414)는 나사, 볼트 및 못과 같은 체결용 부재일 수 있다.The first fastening member 1414 may be a member that connects and fixes the upper housing 1411 and the lower housing 1412 . For example, the first fastening member 1414 may be a fastening member such as screws, bolts, and nails.

제 1 판 스프링(1413)은 도 4에 도시되는 바와 같이 중앙 부분이 하측으로 굴곡진 판형의 구조를 가질 수 있고, 하측으로 돌출된 부분을 통해 커플러부(142)를 가압할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the first leaf spring 1413 may have a plate-shaped structure in which the central portion is bent downward, and may press the coupler unit 142 through the downwardly protruding portion.

커플러 고정부(141)에 의하면, 레이저 빔이 광섬유 커플러(14)를 통과하는 과정에서 물리적인 이동 또는 진동 등에 따른 외부 환경 요인에 의한 편광 상태 변화를 최소화 할 수 있어서 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the coupler fixing unit 141, it is possible to minimize the change in polarization state due to external environmental factors such as physical movement or vibration in the process of the laser beam passing through the optical fiber coupler 14, thereby improving the reliability of the inspection. .

광섬유 고정부(16)는, 광섬유 커플러(14)로부터 연결되는 제 1 대면적 광섬유(19a) 또는 제 2 대면적 광섬유(19b) 부분을 감싸도록 고정하는 하우징일 수 있다. 예를 들어, 광섬유 고정부(16)는 커플러 고정부(141)에 고정적으로 연결될 수 있다.The optical fiber fixing unit 16 may be a housing for fixing the first large-area optical fiber 19a or the second large-area optical fiber 19b connected from the optical fiber coupler 14 so as to surround it. For example, the optical fiber fixing unit 16 may be fixedly connected to the coupler fixing unit 141 .

예를 들어, 광섬유 고정부(16)는 도 1 내지 도 2에 도시되는 바와 같이 광섬유 커플러(14)로부터 출력단(15)으로 연결되는 제 1 대면적 광섬유(19a)의 구간을 따라서 설치될 수 있고, 광섬유 커플러(14)와 편광 빔 스플리터(171) 사이에 연결되는 제 2 대면적 광섬유(19b)의 구간을 따라서 설치될 수 있다.For example, the optical fiber fixing unit 16 may be installed along the section of the first large-area optical fiber 19a connected from the optical fiber coupler 14 to the output terminal 15 as shown in FIGS. , may be installed along a section of the second large-area optical fiber 19b connected between the optical fiber coupler 14 and the polarizing beam splitter 171 .

예를 들어, 광섬유 고정부(16)는 내부에 제 1 대면적 광섬유(19a) 또는 제 2 대면적 광섬유(19b)가 수용되는 수용 홈(1621)을 구비하는 하부 가이드(162)와, 하부 가이드(162)의 상측을 커버하는 상부 가이드(161)와, 수용 홈(1621)에 대면적 광섬유가 수용된 상태에서 충진되는 완충재(163)와, 완충재(163) 상면에 설치되는 커버(165)와, 상부 가이드(161) 및 커버(165) 사이에 개재되어 커버(165) 및 완충재(163)로 하여금 하부 가이드(162) 내로 가압되는 탄성력을 제공하는 제 2 판 스프링(166)과, 상부 가이드(161) 및 하부 가이드(162) 사이에 체결되는 제 2 체결 부재(167)를 포함할 수 있다.For example, the optical fiber fixing unit 16 includes a lower guide 162 having a receiving groove 1621 in which the first large-area optical fiber 19a or the second large-area optical fiber 19b is accommodated, and the lower guide. An upper guide 161 covering the upper side of the 162, a cushioning material 163 filled in a state in which a large-area optical fiber is accommodated in the receiving groove 1621, and a cover 165 installed on the upper surface of the cushioning material 163, A second leaf spring 166 interposed between the upper guide 161 and the cover 165 to provide an elastic force for pressing the cover 165 and the cushioning material 163 into the lower guide 162, and the upper guide 161 ) and a second fastening member 167 fastened between the lower guide 162 may be included.

예를 들어, 하부 가이드(162)는 제 1 대면적 광섬유(19a) 또는 제 2 대면적 광섬유(19b)가 수용될 있도록 상측으로부터 함몰 형성된 수용 홈(1621)을 구비할 수 있다.For example, the lower guide 162 may include a receiving groove 1621 recessed from the upper side to accommodate the first large-area optical fiber 19a or the second large-area optical fiber 19b.

예를 들어 도 3에 도시되는 바와 같이, 하부 가이드(162)의 수용 홈(1621)의 하부는 제 1 대면적 광섬유(19a) 또는 제 2 대면적 광섬유(19b)의 외주면에 형합되는 원주 형상을 포함할 수 있고, 이를 통해 제 1 대면적 광섬유(19a) 또는 제 2 대면적 광섬유(19b)는 수용 홈(1621)의 하부에 형합되어 밀착될 수 있어서 효과적으로 고정될 수 있게 된다.For example, as shown in FIG. 3, the lower portion of the receiving groove 1621 of the lower guide 162 has a cylindrical shape that is fitted to the outer circumferential surface of the first large-area optical fiber 19a or the second large-area optical fiber 19b. may be included, and through this, the first large-area optical fiber 19a or the second large-area optical fiber 19b can be molded to and closely adhered to the lower portion of the receiving groove 1621, so that it can be effectively fixed.

예를 들어, 상부 가이드(161)은, 도 3에 도시되는 바와 같이 제 2 판 스프링(166)이 커버(165)를 상측으로부터 마주보는 상태로 개재될 수 있도록, 제 2 판 스프링(166)의 일부가 수용될 수 있는 홈이 하측으로부터 함몰 형성되어 있을 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 , the upper guide 161 may be interposed between the second leaf spring 166 and the cover 165 facing the cover 165 from the upper side. A groove in which a part can be accommodated may be recessed from the lower side.

제 2 체결 부재(167)는, 상부 가이드(161)과 하부 가이드(162) 사이를 연결하여 고정시키는 부재일 수 있다. 예를 들어, 제 2 체결 부재(167)는 나사, 볼트 및 못과 같은 체결용 부재일 수 있다.The second fastening member 167 may be a member for connecting and fixing the upper guide 161 and the lower guide 162 . For example, the second fastening member 167 may be a fastening member such as screws, bolts, and nails.

제 2 판 스프링(166)은 도 2에 도시되는 바와 같이 중앙 부분이 하측으로 굴곡진 판형의 구조를 가질 수 있고, 하측으로 돌출된 부분을 통해 커버(165) 및 완충재(163)에 가압할 수 있다.The second leaf spring 166 may have a plate-shaped structure in which the central portion is bent downward as shown in FIG. 2 , and may be pressed against the cover 165 and the cushioning material 163 through the downwardly protruding portion. have.

커버(165)에 의하면, 제 2 판 스프링(166)의 탄성력이 완충재(163)에 균일하게 분포되어 전달될 수 있다.According to the cover 165 , the elastic force of the second leaf spring 166 may be uniformly distributed and transmitted to the cushioning material 163 .

일 실시 예에 따른 광섬유 고정부(16)에 의하면, 광섬유 커플러(14)를 기점으로 제 1 대면적 광섬유(19a) 및 제 2 대면적 광섬유(19b)이 후속의 광학 구성들에 연결되는 사이의 구간에서 각각의 광섬유를 고정시킬 수 있으므로, 각각의 광섬유(19)의 굴절률 변화에 의한 편광 상태의 변화를 최소화할 수 있다.According to the optical fiber fixing unit 16 according to an embodiment, the optical fiber coupler 14 as a starting point between the first large-area optical fiber 19a and the second large-area optical fiber 19b are connected to subsequent optical components. Since each optical fiber can be fixed in the section, a change in the polarization state due to a change in the refractive index of each optical fiber 19 can be minimized.

일 실시 예에 따른 광섬유 고정부(16)에 의하면, kW급 이상의 고출력 레이저의 전송용 광섬유가 외부 요인에 의한 물리적 손상을 방지할 수 있다.According to the optical fiber fixing unit 16 according to an embodiment, it is possible to prevent physical damage to the optical fiber for transmission of a high-power laser of kW or higher due to external factors.

편광 측정부(17)는, 광섬유 커플러(14)로부터 연결되는 제 2 대면적 광섬유(19b)에 연결되는 편광 빔 스플리터(171)와, 편광 빔 스플리터(171)를 통해 분리된 레이저 빔을 계측하는 광 검출기(172)를 포함할 수 있다.The polarization measuring unit 17 includes a polarization beam splitter 171 connected to a second large-area optical fiber 19b connected from the optical fiber coupler 14, and a laser beam separated through the polarization beam splitter 171. A photodetector 172 may be included.

예를 들어, 편광 측정부(17)는 광섬유 커플러(14)에 연결되는 제 2 대면적 광섬유(19b)의 2개의 단부 각각에 설치될 수 있고, 이 경우 제 1 대면적 광섬유(19a)을 따라 출력단(15)을 향해 레이저 빔이 전파되는 방향을 기준으로, 광섬유 커플러(14)에 입력되는 제 2 대면적 광섬유(19b)에 연결되는 측정부를 "제 1 측정부(17a)"라 할 수 있고, 광섬유 커플러(14)로부터 출력되는 제 2 대면적 광섬유(19b)에 연결되는 측정부를 "제 2 측정부(17b)"라 할 수 있다.For example, the polarization measuring unit 17 may be installed at each of the two ends of the second large-area optical fiber 19b connected to the optical fiber coupler 14, and in this case, along the first large-area optical fiber 19a Based on the direction in which the laser beam propagates toward the output end 15, the measuring unit connected to the second large-area optical fiber 19b input to the optical fiber coupler 14 may be referred to as a “first measuring unit 17a” and , a measuring unit connected to the second large-area optical fiber 19b output from the optical fiber coupler 14 may be referred to as a “second measuring unit 17b”.

예를 들어, 광 검출기(172)는 편광 빔 스플리터(171)로부터 분지되는 2 갈래의 레이저 빔을 입력 받는 광 다이오드(photodiode)일 수 있다.For example, the photodetector 172 may be a photodiode that receives a bifurcated laser beam that is branched from the polarization beam splitter 171 .

예를 들어, 제 1 측정부(17a) 및 제 2 측정부(17b) 중 하나의 측정부(17a, 17b)만 설치되는 구성 역시 가능하다는 점을 밝혀둔다.For example, it should be noted that a configuration in which only one of the first and second measuring units 17a and 17b is installed is also possible.

제어부(18)는 편광 측정부(17)의 광 검출기(172)에 입력되는 광 신호값에 기초하여 레이저 빔의 출력 또는 편광 상태를 측정할 수 있다.The controller 18 may measure an output or a polarization state of the laser beam based on a value of an optical signal input to the photodetector 172 of the polarization measuring unit 17 .

예를 들어, 제어부(18)는 편광 빔 스플리터(171)로부터 분지되어 연결되는 광 검출기(172) 각각에 입력되는 신호에 기초하여, 광섬유 커플러(14)의 위치에서의 레이저 편광 상태와, 출력단(15)에서의 레이저 편광 상태를 확인 할 수 있다.For example, the control unit 18, based on the signal input to each of the photodetectors 172 branched from the polarization beam splitter 171 and connected, the laser polarization state at the position of the optical fiber coupler 14, and the output terminal ( 15), you can check the laser polarization state.

예를 들어, 도 1에 도시된 실시 예와 같이 편광 측정부(17)가 제 2 대면적 광섬유(19b)의 양단 각각에 연결되는 제 1 측정부(17a) 및 제 2 측정부(17b)의 구성을 포함할 경우, 제어부(18)는 제 1 측정부(17a) 및 제 2 측정부(17b) 각각의 광 검출기(172)에 입력되는 광신호의 값을 합산하여 레이저 빔의 출력을 측정할 수 있다.For example, as in the embodiment shown in FIG. 1 , the polarization measuring unit 17 is connected to both ends of the second large-area optical fiber 19b, respectively, of the first measuring unit 17a and the second measuring unit 17b. In the case of including the configuration, the control unit 18 measures the output of the laser beam by summing the values of the optical signals input to the photodetectors 172 of the first and second measuring units 17a and 17b, respectively. can

도 5는 일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a high-power fiber laser monitoring system according to an embodiment.

일 실시 예에 따른 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템(2)은 광원(21), 제 1 대면적 광섬유(29a), 출력단(25), 편광 조절부(22), 증폭기(23), 광섬유 커플러(24), 제 2 대면적 광섬유(29b), 광섬유 고정부(26), 편광 측정부(27) 및 제어부(28)를 포함할 수 있다.The high-power fiber laser monitoring system 2 according to an embodiment includes a light source 21 , a first large-area optical fiber 29a, an output terminal 25 , a polarization control unit 22 , an amplifier 23 , and an optical fiber coupler 24 . , a second large-area optical fiber 29b, an optical fiber fixing unit 26, a polarization measuring unit 27 and a control unit 28 may be included.

예를 들어, 광섬유 고정부(26)는 도 5에 도시되는 바와 같이 광섬유 커플러(24)로부터 출력단(25)으로 연결되는 제 1 대면적 광섬유(29a)의 구간을 따라서 설치될 수 있고, 광섬유 커플러(24)와 편광 빔 스플리터(271) 사이에 연결되는 제 2 대면적 광섬유(29b)의 구간을 따라서 설치될 수 있다.For example, the optical fiber fixing part 26 may be installed along the section of the first large area optical fiber 29a connected from the optical fiber coupler 24 to the output end 25 as shown in FIG. 5, and the optical fiber coupler It may be installed along a section of the second large-area optical fiber 29b connected between the 24 and the polarizing beam splitter 271 .

편광 측정부(27)는, 도 5에 도시되는 바와 같이 광섬유 커플러(24)로부터 연결되는 제 2 대면적 광섬유(29b)의 일단으로부터 연결되는 편광 빔 스플리터(271)와, 편광 빔 스플리터(271)를 통해 분리된 레이저 빔의 출력을 측정하는 출력 미터(273)와, 편광 빔 스플리터(271)를 통해 분리된 레이저 빔이 입력되는 광 검출기(272)와, 제 2 대면적 광섬유(29b)의 타단으로부터 연결되고 간섭계 광 커플러(275)에 연결되는 가변 광 감쇄부(274)와, 광 검출기(272) 및 상기 가변 광 감쇄부(274) 각각에 연결되는 간섭계 광 커플러(275)를 포함할 수 있다.The polarization measurement unit 27 includes a polarization beam splitter 271 connected from one end of the second large-area optical fiber 29b connected from the optical fiber coupler 24 and a polarization beam splitter 271 as shown in FIG. 5 . The output meter 273 measuring the output of the laser beam separated through It may include a variable light attenuation unit 274 connected to and connected to the interferometric optical coupler 275, a photodetector 272 and an interferometric optical coupler 275 connected to each of the variable light attenuation unit 274. .

간섭계 광 커플러(275)를 통해 편광 빔 스플리터(271)와 가변 광 감쇄부(274)로 분지되어 연결되는 광섬유의 구조에 의해 간섭계 구조를 형성할 수 있음에 따라, 제어부(28)는 레이저 빔의 편광 상태를 측정할 수 있게 된다.As the interferometric structure can be formed by the structure of the optical fiber branched and connected to the polarizing beam splitter 271 and the variable light attenuator 274 through the interferometric optical coupler 275, the controller 28 controls the laser beam It becomes possible to measure the polarization state.

예를 들어, 제어부(28)는 예를 들어, 제어부(28)는 출력 미터(273)에서 계측되는 신호에 기초하여 레이저 빔의 출력을 측정할 수 있다.For example, the controller 28 may measure the output of the laser beam based on a signal measured by the output meter 273 , for example.

이상과 같이 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 실시예가 설명되었으나 이는 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the embodiment has been described with reference to specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help the overall understanding. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible from these descriptions by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will fall within the scope of the spirit of the present invention.

1,2 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템
11 광원
12 편광 조절기
13 증폭기
14 광섬유 커플러
141 커플러 고정부
142 커플러부
15 출력단
16 광섬유 고정부
17 편광 측정부
171 편광 빔 스플리터
172 광 검출기
18 제어부
19 대면적 광섬유
191 제 1 대면적 광섬유
192 제 2 대면적 광섬유
1,2 High power fiber laser monitoring system
11 light source
12 Polarization controller
13 amplifier
14 Fiber Optic Coupler
141 coupler fixing part
142 coupler part
15 output stage
16 Fiber optic fixture
17 Polarization measurement unit
171 Polarizing Beam Splitter
172 photodetector
18 control
19 Large Area Fiber Optic
191 1st large area optical fiber
192 second large area optical fiber

Claims (9)

레이저 광을 출력하는 광원;
상기 광원에서 생성된 레이저 광을 출력단으로 안내하는 제 1 대면적 광섬유;
상기 제 1 대면적 광섬유의 적어도 일부가 결합되도록 설치되고 상기 제 1 대면적 광섬유를 통과하는 레이저 광의 일부를 전달하는 제 2 대면적 광섬유;
상기 제 1 대면적 광섬유 및 상기 제 2 대면적 광섬유 사이의 결합을 지지하는 광섬유 커플러;
상기 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 편광 빔 스플리터와, 상기 편광 빔 스플리터를 통해 분리된 레이저 광을 입력받는 광 검출기를 구비하는 편광 측정부;
상기 편광 측정부로부터 계측된 결과에 기초하여 레이저의 편광 상태를 측정하는 제어부; 및
상기 광섬유 커플러에 연결되는 상기 제 1 대면적 광섬유 및 상기 제 2 대면적 광섬유를 감싸도록 고정하는 광섬유 고정부;를 포함하고,
상기 광섬유 커플러는,
상기 제 1 대면적 광섬유와 상기 제 2 대면적 광섬유가 결합되는 커플러부; 및
상기 커플러부를 고정적으로 수용하는 커플러 고정부;를 포함하는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
a light source for outputting laser light;
a first large-area optical fiber guiding the laser light generated from the light source to an output terminal;
a second large-area optical fiber that is installed to couple at least a portion of the first large-area optical fiber and transmits a portion of the laser light passing through the first large-area optical fiber;
an optical fiber coupler for supporting coupling between the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber;
a polarization measuring unit including a polarization beam splitter connected to the second large-area optical fiber and a photodetector receiving laser light separated through the polarization beam splitter;
a control unit for measuring a polarization state of the laser based on a result measured by the polarization measuring unit; and
and an optical fiber fixing unit for fixing the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber connected to the optical fiber coupler to surround it;
The optical fiber coupler,
a coupler unit to which the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber are coupled; and
A high-power fiber laser monitoring system, including; a coupler fixing part fixedly accommodating the coupler part.
삭제delete 레이저 광을 출력하는 광원;
상기 광원에서 생성된 레이저 광을 출력단으로 안내하는 제 1 대면적 광섬유;
상기 제 1 대면적 광섬유의 적어도 일부가 결합되도록 설치되고 상기 제 1 대면적 광섬유를 통과하는 레이저 광의 일부를 전달하는 제 2 대면적 광섬유;
상기 제 1 대면적 광섬유 및 상기 제 2 대면적 광섬유 사이의 결합을 지지하는 광섬유 커플러;
상기 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 편광 빔 스플리터와, 상기 편광 빔 스플리터를 통해 분리된 레이저 광을 입력받는 광 검출기를 구비하는 편광 측정부; 및
상기 편광 측정부로부터 계측된 결과에 기초하여 레이저의 편광 상태를 측정하는 제어부;를 포함하고,
상기 광섬유 커플러는,
상기 제 1 대면적 광섬유와 상기 제 2 대면적 광섬유가 결합되는 커플러부; 및
상기 커플러부를 고정적으로 수용하는 커플러 고정부;를 포함하고,
상기 커플러 고정부는,
내부에 상기 커플러부가 수용되는 홈을 구비하는 하부 하우징;
상기 하부 하우징의 상측을 커버하는 상부 하우징;
상기 상부 하우징 및 상기 커플러부 사이에 개재되어 상기 커플러부로 하여금 하우징 내로 가압시키는 탄성력을 제공하는 제 1 판 스프링; 및
상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징 사이에 체결되는 제 1 체결 부재;를 포함하는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
a light source for outputting laser light;
a first large-area optical fiber guiding the laser light generated from the light source to an output terminal;
a second large-area optical fiber that is installed to couple at least a portion of the first large-area optical fiber and transmits a portion of the laser light passing through the first large-area optical fiber;
an optical fiber coupler for supporting coupling between the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber;
a polarization measuring unit including a polarization beam splitter connected to the second large-area optical fiber and a photodetector receiving laser light separated through the polarization beam splitter; and
a control unit for measuring the polarization state of the laser based on the result measured by the polarization measuring unit;
The optical fiber coupler,
a coupler unit to which the first large-area optical fiber and the second large-area optical fiber are coupled; and
Including; a coupler fixing part for fixedly receiving the coupler part;
The coupler fixing part,
a lower housing having a groove in which the coupler unit is accommodated;
an upper housing covering an upper side of the lower housing;
a first leaf spring interposed between the upper housing and the coupler unit to provide an elastic force for pressing the coupler unit into the housing; and
and a first fastening member fastened between the upper housing and the lower housing.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 광섬유 고정부는,
내부에 상기 제 1 대면적 광섬유 또는 상기 제 2 대면적 광섬유가 수용되는 수용 홈을 구비하는 하부 가이드;
상기 하부 가이드의 상측을 커버하는 상부 가이드;
상기 수용 홈에 광섬유가 수용된 상태에서 충진되는 완충재;
상기 상부 가이드 및 상기 완충재 사이에 개재되어 상기 완충재로 하여금 상기 하부 가이드 내로 가압시키는 탄성력을 제공하는 제 2 판 스프링; 및
상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드 사이에 체결되는 제 2 체결 부재;를 포함하는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The optical fiber fixing unit,
a lower guide having a receiving groove inside which the first large-area optical fiber or the second large-area optical fiber is accommodated;
an upper guide covering an upper side of the lower guide;
a cushioning material filled with the optical fiber in the receiving groove;
a second leaf spring interposed between the upper guide and the cushioning material to provide an elastic force for pressing the cushioning material into the lower guide; and
A high-power fiber laser monitoring system comprising a; a second fastening member fastened between the upper guide and the lower guide.
제 5 항에 있어서,
상기 광섬유 고정부는,
상기 광섬유 커플러로부터 상기 출력단으로 연결되는 상기 제 1 대면적 광섬유의 구간을 따라서 설치되고, 상기 광섬유 커플러로부터 상기 편광 빔 스플리터 사이에 연결되는 상기 제 2 대면적 광섬유의 구간을 따라서 설치되는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
6. The method of claim 5,
The optical fiber fixing unit,
High-power fiber laser installed along a section of the first large-area optical fiber connected from the optical fiber coupler to the output end, and installed along a section of the second large-area optical fiber connected from the optical fiber coupler to the polarizing beam splitter monitoring system.
제 5 항에 있어서,
상기 광섬유 고정부는 상기 커플러 고정부와 일체로 형성되는 강체로 형성되는 것을 특징으로 하는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
6. The method of claim 5,
The high-power fiber laser monitoring system, characterized in that the optical fiber fixing part is formed of a rigid body integrally formed with the coupler fixing part.
제 5 항에 있어서,
상기 편광 측정부는,
상기 광섬유 커플러를 통과하는 상기 제 2 대면적 광섬유 양단에 각각 연결되는 제 1 측정부 및 제 2 측정부를 포함하고,
상기 제 1 측정부 및 제 2 측정부 각각은,
상기 광섬유 커플러로부터 연결되는 상기 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 편광 빔 스플리터; 및
상기 편광 빔 스플리터로부터 분배되는 두 갈래의 레이저 빔을 각각 입력받는 광 검출기;를 포함하는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
6. The method of claim 5,
The polarization measuring unit,
and a first measuring unit and a second measuring unit respectively connected to both ends of the second large-area optical fiber passing through the optical fiber coupler,
Each of the first measurement unit and the second measurement unit,
a polarizing beam splitter connected to the second large-area optical fiber connected from the optical fiber coupler; and
A high-power fiber laser monitoring system including; a photodetector that receives the two types of laser beams distributed from the polarizing beam splitter, respectively.
제 5 항에 있어서,
상기 편광 측정부는,
상기 광섬유 커플러로부터 연결되는 제 2 대면적 광섬유에 연결되는 가변 광 감쇄부; 및
상기 광 검출기 및 상기 가변 광 감쇄부 각각에 연결되는 간섭계 광 커플러;를 더 포함하고,
상기 편광 측정부는 간섭계 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 고출력 광섬유 레이저 모니터링 시스템.
6. The method of claim 5,
The polarization measuring unit,
a variable optical attenuator connected to a second large-area optical fiber connected from the optical fiber coupler; and
Further comprising; an interferometric optical coupler connected to each of the photodetector and the variable light attenuator;
The high-power fiber laser monitoring system, characterized in that the polarization measuring unit has an interferometric structure.
KR1020220012418A 2022-01-27 2022-01-27 Fiber laser monitoring system KR102432710B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220012418A KR102432710B1 (en) 2022-01-27 2022-01-27 Fiber laser monitoring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220012418A KR102432710B1 (en) 2022-01-27 2022-01-27 Fiber laser monitoring system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102432710B1 true KR102432710B1 (en) 2022-08-16

Family

ID=83063939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220012418A KR102432710B1 (en) 2022-01-27 2022-01-27 Fiber laser monitoring system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102432710B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407824B1 (en) * 2002-02-21 2003-12-01 한국전자통신연구원 Methods for compensating the polarization mode dispersion occurring in an optical transmission fiber and an apparatus therefor
KR20060064466A (en) * 2004-12-08 2006-06-13 한국전자통신연구원 Tunable laser calibration system and method
JP2016529715A (en) * 2013-08-05 2016-09-23 ノースロップ グラマン システムズ コーポレーションNorthrop Grumman Systems Corporation Polarization control with mode stability

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407824B1 (en) * 2002-02-21 2003-12-01 한국전자통신연구원 Methods for compensating the polarization mode dispersion occurring in an optical transmission fiber and an apparatus therefor
KR20060064466A (en) * 2004-12-08 2006-06-13 한국전자통신연구원 Tunable laser calibration system and method
JP2016529715A (en) * 2013-08-05 2016-09-23 ノースロップ グラマン システムズ コーポレーションNorthrop Grumman Systems Corporation Polarization control with mode stability

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Poole et al. Optical fiber-based dispersion compensation using higher order modes near cutoff
US7746476B2 (en) Fiber optic gyroscope
US6295393B1 (en) Polarized light synthesizing apparatus, a polarized light splitting apparatus and a pump light outputting apparatus
US9995892B2 (en) Optical communication modules
US20090323074A1 (en) Fiber-based laser interferometer for measuring and monitoring vibrational characterstics of scattering surface
CN103261935A (en) Multi-laser transmitter optical subassemblies for optoelectronic modules
US4188087A (en) Optical fibre positioning ferrule and connector comprising such a ferrule
US20220302665A1 (en) Methods and devices for laser beam parameters sensing and control with fiber-tip integrated systems
US20100301352A1 (en) Interferometric fiber optic gyroscope with silicon optical bench front-end
US11747564B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of optical splitters
JP6897373B2 (en) Optical fiber emission beam profile measurement method and equipment
US9383528B2 (en) Light-receiving module
Spillman et al. Self-referencing multiplexing technique for fiber-optic intensity sensors
US20200200971A1 (en) Electro-optical assembly
KR102432710B1 (en) Fiber laser monitoring system
CN103644961A (en) Sound-pressure measurement sensor and multi-longitudinal-mode fiber-laser sound-pressure measurement system
CN101419310A (en) Variable optical attenuator
CN211123390U (en) Silicon optical wavelength division multiplexing optical engine
US6804435B2 (en) Fiber collimator coupling assembly
JP2013253922A (en) Photocurrent sensor
US10352837B2 (en) Optomechanical reference
WO2022215214A1 (en) Optical module, alignment system, and optical measurement method
US6932520B2 (en) Modular optical components
US20020051598A1 (en) Method and apparatus for maintaining incident optical signal having low degree of polarization in specific state of polarization
WO2023179612A1 (en) Optical fiber sensor and detection device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant