KR102474832B1 - Device for monitoring output of laser - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 설명은 광 출력 측정 장치에 관한 것이다.The description below relates to a light output measurement device.
고출력 레이저의 출력 증대 및 빔품질 향상을 위해서 지속적인 연구개발이 이루어지고 있다. 그 중, 광섬유 레이저는 고품질의 레이저빔을 출력할 수 있는 레이저로 최근 산업 및 국방 레이저 시장의 주력 레이저로써 각광 받고 있다. 이에 따라 광섬유 레이저의 고출력화에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 최근 역방향 펌핑 방법을 이용한 광섬유 레이저를 이용하여 수 kW급 이상의 고출력 광섬유 레이저가 보고되고 있다. 또한, 고출력 광섬유 레이저의 출력을 예측하기 위해 레이저 출력단 전송 광섬유 상부에 비접촉 PD를 부착하여 레이저의 출력을 간접적으로 예측하고 있다. 하지만, 역방향 펌핑 광섬유 레이저의 경우 일부 펌프 빔들이 레이저 출력단 전송 광섬유의 클래딩을 따라서 도파될 수 있고, 전송 광섬유 융착에 따른 고차 모드 성분 또한 클래딩을 따라서 도파할 수 있기 때문에 고품질의 광섬유 증폭기 구현을 위해 입력부의 펌프 광 제거기 외에 추가적으로 펌프 광 제거기를 출력단 전송 광섬유에 설치해야 한다. Continuous research and development is being conducted to increase the output of high-power lasers and improve beam quality. Among them, the fiber laser is a laser capable of outputting a high-quality laser beam and has recently been in the limelight as a flagship laser in the industrial and defense laser markets. Accordingly, research on high-power fiber lasers is being actively conducted, and recently, high-power fiber lasers of several kW or more have been reported using fiber lasers using a reverse pumping method. In addition, in order to predict the output of the high-power fiber laser, the output of the laser is predicted indirectly by attaching a non-contact PD to the top of the transmission fiber at the laser output end. However, in the case of a reverse pumping fiber laser, some pump beams may be guided along the cladding of the transmission fiber at the laser output end, and higher-order mode components resulting from fusion of the transmission fiber may also be guided along the cladding. In addition to the pump light canceller, a pump light canceller must be installed on the output end transmission fiber.
본 발명은 역방향 펌핑 기반 광섬유 레이저의 출력단에서 이용이 가능한 클래딩 빔 제거기가 결합된 비접촉 광 출력 측정 장치를 제안한다.The present invention proposes a non-contact optical power measurement device combined with a cladding beam remover usable at the output end of a reverse pumping-based fiber laser.
등록특허 10-2003689호(등록일 2019년07월19일)에는 공간 변조된 클래딩 모드 제거기 및 이를 구비한 광섬유에 관하여 개시되어 있다.Registered Patent No. 10-2003689 (registered on July 19, 2019) discloses a spatially modulated cladding mode canceller and an optical fiber having the same.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.
일 실시 예의 목표는 고출력 광섬유 레이저의 출력을 측정할 수 있는 광 출력 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of an embodiment is to provide an optical power measurement device capable of measuring the power of a high-power fiber laser.
일 실시 예의 목표는 고출력 광섬유와 Pd 기능을 수행하는 장치를 일체화시킴으로써, 기계적 충격에 의한 변형을 줄일 수 있고, 도파되는 클래딩 빔을 동시에 제거할 수 있는 광 출력 장치를 제공하는 것이다.An object of an embodiment is to provide an optical output device capable of reducing deformation due to mechanical impact and simultaneously removing a guided cladding beam by integrating a high-power optical fiber and a device that performs a Pd function.
일 실시 예의 광 출력 측정 장치는, 코어, 클래드 및 코팅을 포함하는 광섬유; 상기 광섬유가 삽입되는 블록부; 및 상기 광섬유의 일측에 배치되어 상기 광섬유에 일체형으로 형성된 빛 검출부를 포함하고, 상기 빛 검출부는 상기 광섬유 내에서 진행하는 빛을 흡수함으로써 상기 광섬유 내에서 진행되는 레이저의 출력을 측정할 수 있다.An apparatus for measuring light output according to an embodiment includes an optical fiber including a core, a clad, and a coating; a block portion into which the optical fiber is inserted; and a light detection unit disposed on one side of the optical fiber and formed integrally with the optical fiber, wherein the light detection unit absorbs light traveling within the optical fiber to measure the output of the laser traveling within the optical fiber.
상기 코팅은, 코팅 영역; 및 상기 코팅 영역의 일 부분이 제거된 코팅 제거 영역을 포함할 수 있다.The coating may include a coating area; and a coating removal area in which a portion of the coating area is removed.
상기 빛 검출부는, 두 개의 전극; 및 상기 두 개의 전극 사이에 배치되는 빛 흡수 영역을 포함하고, 상기 코어의 내부에서 진행되는 레이저의 일부가 산란되어 상기 빛 검출부의 상기 빛 흡수 영역에 입사하여 상기 전극을 통해 이동하여 전류가 발생할 수 있다. The light detector includes two electrodes; and a light absorbing region disposed between the two electrodes, and a portion of the laser propagating inside the core is scattered to be incident on the light absorbing region of the light detector and move through the electrode to generate current. have.
상기 광 출력 측정 장치는, 상기 레이저의 출력을 예측하기 위해서 상기 전류의 세기를 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있다.The optical power measurement device may further include a measurement unit that measures the intensity of the current in order to predict the output of the laser.
상기 빛 흡수 영역은, 적외선 대역의 빛을 흡수하는 페로브스카이트(Perovskite), 그래핀, 카본 나노 튜브 또는 반도체로 형성될 수 있다.The light absorbing region may be formed of perovskite, graphene, carbon nanotube, or semiconductor that absorbs infrared light.
상기 광섬유는, 상기 코팅 영역보다 굴절률이 더 큰 재료가 도포된 고굴절 영역을 더 포함하고, 상기 고굴절 영역은, 상기 광섬유의 일부분을 감싸는 형상으로 배치되어 상기 광섬유를 상기 블록부에 고정시킬 수 있다.The optical fiber may further include a high refractive index region coated with a material having a higher refractive index than the coating region, and the high refractive index region may be disposed in a shape surrounding a portion of the optical fiber to fix the optical fiber to the block portion.
상기 고굴절 영역은 상기 코팅 제거 영역을 채우는 형상으로 형성되어 상기 광섬유 내에서 진행되는 펌프 빔을 제거할 수 있다.The high refractive index region may be formed to fill the coating removal region to remove a pump beam traveling within the optical fiber.
상기 고굴절 영역은, 에폭시 또는 폴리머 접착제로 형성될 수 있다.The high refractive index region may be formed of an epoxy or polymer adhesive.
상기 블록부는, 상기 블록부의 상면을 가로지르는 함몰 영역을 포함하고, 상기 함몰 영역은, 상기 블록부의 중심 부분에서 함몰된 제 1 함몰 부분; 및 상기 제 1 함몰 부분의 양측에서 상기 제 1 함몰 부분보다 깊게 함몰된 제 2 함몰 부분을 포함할 수 있다.The block portion may include a depressed region crossing an upper surface of the block portion, and the depressed region may include: a first depressed portion recessed in a central portion of the block portion; And it may include a second recessed part that is deeply recessed than the first recessed part on both sides of the first recessed part.
상기 제 1 함몰 부분에 의하여 상기 광섬유의 상기 코팅 영역의 일 부분이 지지되고, 상기 제 2 함몰 부분 상에 배치되는 고굴절 영역에 의하여 상기 광섬유의 상기 코팅 제거 영역 및 상기 코팅 영역의 타 부분이 상기 블록부 상에 고정될 수 있다.A portion of the coating region of the optical fiber is supported by the first recessed portion, and the coating removal region of the optical fiber and the other portion of the coating region are supported by the high refractive index region disposed on the second recessed portion. It can be fixed on the part.
일 실시 예의 광 출력 측정 장치에 따르면, 고출력 광섬유 레이저의 출력을 측정할 수 있다.According to the optical power measuring device according to an embodiment, the output of a high power fiber laser may be measured.
일 실시 예의 광 출력 측정 장치에 따르면, 고출력 광섬유와 PD 기능을 수행하는 장치를 일체화시킴으로써, 기계적 충격에 의한 변형을 줄일 수 있고, 도파되는 클래딩 빔을 동시에 제거할 수 있다.According to the optical power measuring device according to an embodiment, by integrating a high-power optical fiber and a device that performs a PD function, deformation due to mechanical impact can be reduced and a guided cladding beam can be removed at the same time.
도 1은 종래의 역방향 펌핑 광섬유 증폭 구조의 광섬유 레이저의 도면이다.
도 2는 종래의 역방향 펌핑 광섬유 증폭기의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 역방향 펌프 광 결합에서 역으로 반사되는 광원의 경로를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 광 출력 측정 장치의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 광 출력 측정 장치의 단면도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.
도 7은 일 실시 예의 광섬유 내에서 스캐터링되는 빛에 의해 발생하는 광전류의 모식도이다.
도 8은 일 실시 예의 광 출력 측정 장치를 고출력 레이저에 적용한 도면이다.1 is a diagram of a fiber laser with a conventional reverse-pumping fiber amplifying structure.
2 is a diagram showing the detailed structure of a conventional reverse pumping optical fiber amplifier.
3 is a diagram illustrating a path of a light source that is retroreflected in reverse pump light coupling.
4 is a perspective view of a light output measuring device according to an exemplary embodiment.
5 is a cross-sectional view of a light output measuring device according to an exemplary embodiment.
Figure 6 is a cross-sectional view of Figure 4;
7 is a schematic diagram of a photocurrent generated by light scattered in an optical fiber according to an embodiment.
8 is a diagram in which an optical power measuring device according to an embodiment is applied to a high power laser.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment, the detailed description will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.
도 1은 종래의 역방향 펌핑 광섬유 증폭 구조의 광섬유 레이저의 도면이고, 도 2는 종래의 역방향 펌핑 광섬유 증폭기의 상세 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 역방향 펌프 광 결합에서 역으로 반사되는 광원의 경로를 나타낸 도면이다.1 is a diagram of a conventional reverse-pumping optical fiber amplifying structure of a fiber laser, FIG. 2 is a diagram showing a detailed structure of a conventional reverse-pumping optical fiber amplifier, and FIG. is the drawing shown.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 광섬유 레이저의 고출력화를 위한 역방향 펌핑 방법을 이용한 고출력 광섬유 레이저의 구조를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 고출력 광섬유 레이저(4)는, 시드광원(41), 증폭기(42), 클래딩 빔 제거기(45), 역방향 주 증폭기(43) 및 전송 광섬유(44)를 포함할 수 있다. 고출력 다이오드 레이저의 개발과 펌프광과 광섬유 사이의 다양한 결합 방법이 개발되고 있으며, 도 2에서 도시된 바와 같이, 고출력 광섬유 레이저의 출력을 예측하기 위해 레이저 출력단 전송 광섬유 상부에 비접촉 PD를 부착하여 레이저의 출력을 간접적으로 예측하고 있다. 광증폭 시키기 위해 필연적으로 주입하는 고출력 펌프광이 클래드 부분에서 잔류하는 경우 광섬유 온도를 상승시켜 광섬유 성능 저하와 함께 레이저 출력의 빔품질을 악화시킬 수 있으므로 펌프광의 제거가 중요하다. 역방향 펌핑 광섬유 증폭기(3)는, 클래딩 광 제거기(35), 이득 매질 광섬유(37), 펌프 광 결합기(39), 펌프 레이저 다이오드(38), 전송 광섬유(34) 및 비접촉PD(36)를 포함할 수 있다. 도 3은 역방향 펌프 광 결합에서 역으로 반사되어 진행하는 펌프 광원의 경로를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 일부 펌프 광들이 출력단 쪽으로 진행할 수 있으며, 이는 펌프 광 제거기를 통해 제거될 수 있다. 펌프의 잔여 광을 제거함으로써 레이저 출력 빔품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 3 , a structure of a high power fiber laser using a reverse pumping method for high power of the fiber laser is shown. As shown in FIG. 1, a conventional high
한편, 광섬유 레이저의 출력을 원하는 값까지 확장하는 경우, 최종 출력단에서의 출력 특성은 광섬유 내, 특히 클래딩 영역에 남아있는 펌프 광원의 양에 의해 변하게 되므로, 클래딩 영역에 남아있는 펌프 광원을 제거하고 출력 성능을 측정함으로써 안정적으로 광섬유 레이저를 운용할 수 있다. 광표면 처리에 의한 클래딩 광 제거 방법으로는 표면 재코팅과 표면 손상 두 가지 방법이 일반적으로 사용되는데, 표면 재코팅은 내부 클래딩을 광학적 젤이나 금속으로 재코팅하여 클래딩 광을 광섬유 바깥쪽으로 유도하는 방법이고, 표면 손상은 내부 클래딩을 화학적, 광학적 또는 기계적 방법으로 손상시켜 내부 클래딩으로부터 전반사 되는 것을 막는 방법이다. 이와 같은 표면 재코팅 방법에 의하면 도 2에 도시된 바와 같이 광섬유의 외피에 비접촉 PD를 적용하게 되므로, 고출력 광섬유와 일체화하여 구성할 수 없다.On the other hand, when the output of the fiber laser is extended to a desired value, the output characteristics at the final output stage are changed by the amount of the pump light source remaining in the optical fiber, especially in the cladding area, so the pump light source remaining in the cladding area is removed and output By measuring the performance, it is possible to operate the fiber laser stably. Surface re-coating and surface damage methods are generally used as methods of removing cladding light by optical surface treatment. Surface re-coating is a method of re-coating the inner cladding with optical gel or metal to guide the cladding light to the outside of the optical fiber. In addition, the surface damage is a method of preventing total reflection from the internal cladding by damaging the internal cladding by chemical, optical, or mechanical methods. According to this surface re-coating method, as shown in FIG. 2, non-contact PD is applied to the outer skin of the optical fiber, so it cannot be integrated with the high-power optical fiber.
도 4는 일 실시 예에 따른 광 출력 측정 장치의 사시도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 광 출력 측정 장치의 단면도이고, 도 6은 도 5는 일 실시 예에 따른 광 출력 측정 장치의 단면도이고, 도 7은 일 실시 예의 광섬유 내에서 스캐터링되는 빛에 의해 발생하는 광전류의 모식도이다.4 is a perspective view of a light output measuring device according to an exemplary embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional view of the light output measuring device according to an exemplary embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the light output measuring device according to an exemplary embodiment. 7 is a schematic diagram of a photocurrent generated by light scattered in an optical fiber according to an embodiment.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 광 출력 측정 장치(1)는, PD가 직접 광섬유(15)에 부착된 형태로 일체화하므로, 기계적 충격에 의한 변형이 적으며 일부 도파되는 클래딩 빔을 동시에 제거할 수 있다. 예를 들어, 광 출력 측정 장치(1)는, 광섬유(15), 블록부(11), 빛 검출부(12)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 7 , since the PD is integrated in a form in which the PD is directly attached to the
광섬유(15)는, 코어(151), 클래드(152) 및 코팅(153)을 포함할 수 있다. 광섬유(15)는 블록부(11) 내에 부착된 상태에서 블록부(11)의 일면이 평탄하게 유지되도록 하기 위해서 일부 클래드(152) 또는 코팅(153)이 제거될 수 있다.The
코팅(153)은, 코팅 영역(1531) 및 코팅 제거 영역(1532)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 제거 영역(1532)은 코팅 영역(1531)의 일 부분이 제거된 부분이다. 한편, 광섬유(25)는, 코어(151), 클래드(152) 및 코팅(253)을 포함할 수 있고, 코팅(253)은, 코팅 영역(1531), 코팅 제거 영역(1532) 및 고굴절 영역(1533)을 포함할 수 있다.The
고굴절 영역(1533)은 코팅 제거 영역(1532)에 코팅 영역(1531)보다 굴절률이 더 큰 재료가 도포되어 형성될 수 있다. 고굴절 영역(1533)은, 에폭시 또는 폴리머 접착제로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고굴절 영역(1533)은 코팅 제거 영역(1532)을 채우는 형상으로 형성되어 광섬유(15) 내에서 진행되는 펌프빔을 제거할 수 있다. 고굴절 영역(1533)의 고굴절률의 재료에 의하여 클래딩으로 진행하는 펌프 빔 또는 고차 모드 등이 제거될 수 있다. 즉, 고굴절 영역(1533)은 고굴절률을 갖는 폴리머 등으로 충진될 수 있고, 광섬유(15)를 블록부(11)에 고정시킬 수 있다.The high
블록부(11)에는, 광섬유(15)가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 블록부(11)는 일 부분이 함몰되어 내부에 광섬유(15)를 수용할 수 있다. 블록부(11)는 쿼츠 블록으로 형성될 수도 있다. 블록부(11)는, 블록부(11)의 상면을 가로지르는 함몰 영역을 포함하고, 함몰 영역은, 제 1 함몰 부분 및 제 2 함몰 부분을 포함할 수 있다. 블록부(11)는, 직사각형의 쿼츠 블록을 가공함으로서 구성할 수 있으며, 광섬유(15)를 거치하기 위한 내부를 계단형으로 가공할 수 있다.An
제 1 함몰 부분은, 블록부(11)의 중심 부분에서 함몰될 수 있다. 예를 들어, 제 1 함몰 부분에 의하여 광섬유(15)의 코팅 영역(1531)의 일 부분이 지지될 수 있다.The first recessed portion may be recessed in the central portion of the
제 2 함몰 부분은, 제 1 함몰 부분의 양측에서 제 1 함몰 부분보다 깊게 함몰될 수 있다. 예를 들어, 제 2 함몰 부분 상에 배치되는 고굴절 영역(1533)에 의하여 광섬유(15)의 코팅 제거 영역(1532) 및 코팅 영역(1531)의 타 부분이 블록부(11) 상에 고정될 수 있다. The second recessed part may be recessed deeper than the first recessed part at both sides of the first recessed part. For example, the
빛 검출부(12)는 광섬유(15)의 일측에 광섬유(15)에 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 빛 검출부(12)는 광섬유(15) 내에서 역반사하는 빛을 흡수할 수 있다. 빛 검출부(12)는, 두 개의 전극(121) 및 빛 흡수 영역(122)을 포함할 수 있다.The
빛 흡수 영역(122)은 두 개의 전극(121) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 코어(151)의 내부로 빛이 진행하면서 일부가 산란되어 빛 검출부(12)에 입사하여 전자가 생성되고 전극(121)을 통해 전류가 발생할 수 있다. 빛 흡수 영역(122)은, 적외선 대역의 빛을 흡수하는 페로브스카이트(Perovskite), 그래핀, 카본 나노 튜브 또는 반도체로 형성될 수 있다. 즉, 빛 흡수 영역(122)은, 광전류가 생성될 수 있는 반도체 물질 또는 태양 전지에 이용되는 물질을 포함할 수 있다.The
측정부는 광섬유(15)의 출력을 예측하기 위해서 전류의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정부는, 빛 검출부(12)의 일측에 배치되거나, 한 쌍의 전극에 연결함으로써 배치될 수 있다.The measurement unit may measure the intensity of current in order to predict the output of the
도 8은 일 실시 예의 광 출력 측정 장치를 고출력 레이저에 적용한 도면이다.8 is a diagram in which an optical power measuring device according to an embodiment is applied to a high power laser.
도 8을 참조하면, 고출력 레이저는, 시드빔(a), 역방향 광섬유 증폭기(b) 및 광 출력 측정 장치(1)를 포함할 수 있고, 광섬유(15)로부터 고출력의 레이저가 송출될 수 있다. 이와 같은 고출력 레이저에 의하면, 레이저를 송출하면서 실시간으로 레이저 출력 상태를 확인할 수 있으므로, 출력 감지 및 인터락 시스템에 적용할 수 있다. 또한, CLS가 적용될 수 있고, 미세 잔여 펌프광을 제거함으로써 빔품질을 향상시킬 수도 있다.Referring to FIG. 8 , the high-power laser may include a seed beam (a), a reverse fiber optic amplifier (b), and an optical
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the described method, and/or components of the described structure, device, etc. may be combined or combined in a different form from the described method, or other components or equivalents may be used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by
1 : 광 출력 측정 장치
11 : 블록부
12 : 빛 검출부
121 : 전극
122 : 빛 흡수 영역
15 : 광섬유
151 : 코어
152 : 클래딩
153 : 코팅
1531 : 코팅 영역
1532 : 코팅 제거 영역1: light output measuring device
11: block part
12: light detection unit
121: electrode
122: light absorption area
15: optical fiber
151: core
152: cladding
153: coating
1531: coating area
1532: coating removal area
Claims (10)
상기 광섬유가 삽입되는 블록부; 및
상기 광섬유의 일측에 배치되어 상기 광섬유에 일체형으로 형성된 빛 검출부를 포함하고,
상기 빛 검출부는 상기 광섬유 내에서 진행하는 빛을 흡수함으로써 상기 광섬유 내에서 진행되는 레이저의 출력을 측정하고,
상기 코팅은,
코팅 영역; 및
상기 코팅 영역의 일 부분이 제거된 코팅 제거 영역을 포함하고,
상기 광섬유는,
상기 코팅 영역보다 굴절률이 더 큰 재료가 도포된 고굴절 영역을 더 포함하고,
상기 고굴절 영역은,
상기 광섬유의 일부분을 감싸는 형상으로 배치되어 상기 광섬유를 상기 블록부에 고정시키고,
상기 고굴절 영역은 상기 코팅 제거 영역을 채우는 형상으로 형성되어 상기 광섬유 내에서 진행되는 펌프 빔을 제거하는 것을 특징으로 하는 광 출력 측정 장치.
an optical fiber comprising a core, clad and coating;
a block portion into which the optical fiber is inserted; and
A light detector disposed on one side of the optical fiber and integrally formed with the optical fiber;
The light detector measures the output of the laser propagating in the optical fiber by absorbing the light propagating in the optical fiber,
The coating is
coating area; and
A coating removal area in which a portion of the coating area is removed;
The optical fiber,
Further comprising a high refractive index region coated with a material having a higher refractive index than the coating region,
The high refractive index region,
Arranged in a shape surrounding a portion of the optical fiber to fix the optical fiber to the block portion,
The optical power measurement device of claim 1 , wherein the high refractive index region is formed in a shape filling the coating removal region to remove a pump beam traveling within the optical fiber.
상기 빛 검출부는,
두 개의 전극; 및
상기 두 개의 전극 사이에 배치되는 빛 흡수 영역을 포함하고,
상기 코어의 내부에서 진행되는 레이저의 일부가 산란되어 상기 빛 검출부의 상기 빛 흡수 영역에 입사하여 전자 전공쌍이 생성되고 상기 전극을 통해 이동하여 전류가 발생하는 것을 특징으로 하는 광 출력 측정 장치.
According to claim 1,
The light detector,
two electrodes; and
A light absorbing region disposed between the two electrodes;
A part of the laser propagating inside the core is scattered and incident on the light absorbing region of the light detection unit to generate an electron hole pair and move through the electrode to generate a current.
상기 레이저의 출력을 예측하기 위해서 상기 전류의 세기를 측정하는 측정부를 더 포함하는 광 출력 측정 장치.
According to claim 3,
The optical power measuring device further comprises a measuring unit for measuring the intensity of the current in order to predict the output of the laser.
상기 빛 흡수 영역은,
적외선 대역의 빛을 흡수하는 페로브스카이트(Perovskite), 그래핀, 카본 나노 튜브 또는 반도체로 형성된 것을 특징으로 하는 광 출력 측정 장치.
According to claim 3,
The light absorbing area is
An optical output measuring device characterized in that it is formed of perovskite, graphene, carbon nanotube, or semiconductor that absorbs infrared light.
상기 고굴절 영역은,
에폭시 또는 폴리머 접착제로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 출력 측정 장치.
According to claim 1,
The high refractive index region,
A light output measuring device characterized in that it is formed of an epoxy or polymer adhesive.
상기 블록부는,
상기 블록부의 상면을 가로지르는 함몰 영역을 포함하고,
상기 함몰 영역은,
상기 블록부의 중심 부분에서 함몰된 제 1 함몰 부분; 및
상기 제 1 함몰 부분의 양측에서 상기 제 1 함몰 부분보다 깊게 함몰된 제 2 함몰 부분을 포함하는 광 출력 측정 장치.
According to claim 3,
The block part,
Including a depressed region crossing the upper surface of the block portion,
The depressed area is
a first recessed portion recessed in a central portion of the block unit; and
and a second recessed part recessed deeper than the first recessed part at both sides of the first recessed part.
상기 제 1 함몰 부분에 의하여 상기 광섬유의 상기 코팅 영역의 일 부분이 지지되고,
상기 제 2 함몰 부분 상에 배치되는 상기 고굴절 영역에 의하여 상기 광섬유의 상기 코팅 제거 영역 및 상기 코팅 영역의 타 부분이 상기 블록부 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 광 출력 측정 장치.According to claim 9,
A portion of the coated area of the optical fiber is supported by the first recessed portion;
The light output measuring device according to claim 1 , wherein the coating removal region and other portions of the coating region of the optical fiber are fixed on the block part by the high refractive index region disposed on the second recessed portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220044013A KR102474832B1 (en) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | Device for monitoring output of laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220044013A KR102474832B1 (en) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | Device for monitoring output of laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102474832B1 true KR102474832B1 (en) | 2022-12-06 |
Family
ID=84407270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220044013A KR102474832B1 (en) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | Device for monitoring output of laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102474832B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117589312A (en) * | 2024-01-16 | 2024-02-23 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Wavelength following characteristic measuring device and method for semiconductor laser pumping source |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100094254A (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | 한국광기술원 | Monitor unit of optical network |
| JP2013174583A (en) * | 2012-01-27 | 2013-09-05 | Fujikura Ltd | Optical power monitor device, fiber laser, and optical power monitor method |
| JP2018163014A (en) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 株式会社フジクラ | Spread angle measurement device, spread angle measurement method, laser device, and laser system |
-
2022
- 2022-04-08 KR KR1020220044013A patent/KR102474832B1/en active IP Right Grant
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