KR20100118295A - Writing optical fibergratings apparatus for laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광섬유에 격자를 정확하고 균일하게 형성하여 신뢰도가 높은 광섬유 격자를 형성할 수 있는 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-power laser fiber grating mass production apparatus, and more particularly to a high-power laser fiber grating mass production apparatus that can form a high-fidelity optical fiber grating by forming a grating accurately and uniformly in the optical fiber. .
일반적으로 광섬유 격자는 광섬유 코어(Core) 부분에 제작되는 광소자로서, 상기 광섬유의 코어를 진행하는 빛의 성분 중에서 특정한 파장의 빛에 의하여 영향을 받는다. 즉, 광섬유의 코어를 진행하는 빛 중에서 특정 파장의 빛에 대해서는 거울과 같이 반사시키는 기능을 하고, 다른 파장의 빛은 통과시키게 된다.In general, an optical fiber grating is an optical device manufactured in a core portion of an optical fiber core, and is influenced by light having a specific wavelength among components of light traveling through the core of the optical fiber. That is, among the light traveling through the core of the optical fiber, a specific wavelength of light is reflected like a mirror, and light of other wavelengths is passed through.
이와 같은 광섬유 격자는 특정 파장의 빛에 영향을 미치는 고유한 특성으로 인해, 파장분할다중방식(WDM: Wavelength Division Multiplexing)을 이용한 광통신(Optical Communication)에서 파장 선택형 필터, 좁은 선폭의 광섬유 레이저 파장 첨가-추출 멀티플렉서(Optical Add-Drop Multiplexers), 및 파장 안정화 필터 등 다양한 통신 분야에서 이용되고 있다.Such fiber gratings have wavelength selective filters and narrow linewidth fiber laser wavelengths in optical communication using Wavelength Division Multiplexing (WDM) It is used in various communication fields such as optical add-drop multiplexers and wavelength stabilization filters.
또한, 상기 광섬유 격자는 광신호의 전송에서 광 펄스의 퍼짐현상 (Dispersion Effect)으로 인한 전송용량의 제한을 극복하기 위한 분산보상 (Dispersion Compensation)을 하기 위해서 이용되기도 한다. In addition, the optical fiber grating may be used to perform dispersion compensation to overcome the limitation of the transmission capacity due to the dispersion effect of the optical pulse in the transmission of the optical signal.
도 1은 종래의 실시예에 따른 광섬유 격자의 동작 특성의 예를 나타낸 도면이다. 도면에서, 참조부호 10은 광섬유, 20은 광섬유 격자, 30은 광섬유 코어를 각각 나타낸다. 상기에 도시된 광섬유(10)는 일반 통신용 광섬유 보다 게르마늄(Ge)이 많이 첨가된 특수 광섬유로 구성된다. 이러한 광섬유는 특정한 자외선 파장의 빛에 노출되면 굴절율이 상승되는 특성이 있다. 1 is a view showing an example of the operating characteristics of the optical fiber grating according to the conventional embodiment. In the figure,
이러한 특성을 이용하여 광섬유 코어에 굴절율을 주기적으로 변화(광섬유 격자)시키면, 다수의 파장(λ1 ∼λ3 )의 빛이 통과할 때 이른바 브래그(Bragg) 조건에 의해 특정 파장(λ 2 )의 빛은 반사되고, 그 이외의 파장(λ 1 , λ3 )의 빛은 영향을 받지 않고 통과한다.By using this characteristic to periodically change the refractive index in the optical fiber core (optical grating), when light of a plurality of wavelengths (λ1 to λ3) passes, the light having a specific wavelength (λ 2) is changed by the so-called Bragg condition. It is reflected, and light of other wavelengths λ 1 and λ 3 passes unaffected.
이렇게 광섬유에 격자를 형성하는 것은 특정 파장의 자외선 레이저를 조사함으로써 이루어지게 되는데, 광의 조사 지점의 변화나 광의 조사를 위한 광섬유의 회전 등이 정교하게 이루어질 수 있도록 형성된 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치가 필요하다.The formation of the grating on the optical fiber is made by irradiating an ultraviolet laser of a specific wavelength. need.
본 발명은 상기 필요성을 충족시키기 위해 형성된 것으로서, 광섬유에 격자형성을 위한 광의 조사 및 각각의 구성요소의 안정적인 지지와 광섬유의 회전이 가능하게 형성된 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to meet the above needs, and an object of the present invention is to provide an optical fiber grating mass production apparatus for high power laser, which is capable of irradiating light for forming a grating on a fiber and stably supporting each component and rotating the fiber. have.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치는 격자 형성을 위한 레이저광을 조사하는 레이저광원과, 상기 레이저광을 집광하여 조사하는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈를 통과한 레이저광의 위상을 변화하여 광섬유에 규칙적인 굴절률 변화를 만드는 마스크와, 상기 마스크를 통과한 레이저광이 조사될 수 있도록 광섬유를 지지하는 두 개 이상의 광섬유홀더와, 상기 광섬유홀더를 지지하며, 베이스판 상에서 상기 광섬유의 연장방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 광섬유 상의 레이저 광의 조사지점을 변화시키는 이송유니트와, 상기 광섬유의 일측과 타측을 지지하여 광섬유에 인가되는 인장력의 크기를 측정하는 텐션미터를 구비한다.In order to achieve the above object, a high-power laser manufacturing apparatus for manufacturing a fiber grating according to the present invention includes a laser light source for irradiating laser light for forming a grating, a condenser lens for condensing and irradiating the laser light, and a light passing through the condenser lens. A mask for changing the phase of the laser beam to make a regular refractive index change to the optical fiber, at least two optical fiber holders for supporting the optical fiber so that the laser light passing through the mask can be irradiated, and supporting the optical fiber holder, on the base plate It is provided to be slidable along the extension direction of the optical fiber is provided with a transfer unit for changing the irradiation point of the laser light on the optical fiber, and a tension meter for measuring the amount of tensile force applied to the optical fiber by supporting one side and the other side of the optical fiber. .
본 발명에 따른 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치는 광섬유에 안정적으로 격자를 형성할 수 있으므로 광섬유 격자의 신뢰도를 높일 수 있다.The apparatus for producing a high-frequency laser grating for a laser according to the present invention can stably form a grating on an optical fiber, thereby increasing the reliability of the optical fiber grating.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail an apparatus for producing a high-power laser grating optical fiber according to the present invention.
도 2에는 본 발명에 따른 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치(100)의 일 실시예가 도시되어 있다.2 illustrates an embodiment of a high-power laser lattice
도면을 참조하면, 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치(100)는 레이저광원(110)과, 집광렌즈(120), 마스크(130), 광섬유홀더(140), 이송유니트(150), 텐션미터(160)를 포함한다.Referring to the drawings, the laser lattice
상기 레이저광원(110)은 광섬유(10)에 격자를 형성하기 위한 제외선 레이저광을 조사하며, 제1 홀더(111)에 지지되어 있다.The
집광렌즈(120)는 제2 홀더(121)에 지지되어 있고, 레이저광원(110)에서 조사된 레이저광을 집광하여 마스크(130)를 향해 조사한다.The
상기 광섬유(10)에 조사되는 레이저광의 조사각도와 세기등이 일정하게 유지도리 수 있도록 상기 제1, 제2 홀더(121)는 각각 제이저광원과 집광렌즈(120)를 안정적으로 지지할 수 있도록 형성되어 있다.The first and
마스크(130)는 제3 홀더(131)에 지지되어 있으며, 집광렌즈(120)를 통과한 레이저광의 위상을 변화시킨다.The
마스크(130)에서 레이저광의 위상이 변화됨으로써 레이저광이 조사되는 광섬유(10)에는 굴절률이 규칙적으로 변화되도록 격자가 형성된다.As the phase of the laser light is changed in the
마스크(130)를 지지하는 제3 홀더(131)는 마스크(130)의 각도조절이 가능하도록 베이스판에 지지된 지그(132)와, 지그(132)의 상부에 설치되며 상기 마스 크(130)를 소정각도 변화가 가능하도록 지지하는 앵글컨트롤러(133)를 포함한다.The
광섬유(10)는 레이저광의 진행방향 상에서 상기 마스크(130)의 후방에 위치하게 되는데, 상호 이격된 두 개의 광섬유홀더(140)에 의해 지지되어 있다.The
광섬유(10)는 광섬유홀더(140)에 의해 수평방향으로 연장되도록 지지되며, 상기 마스크(130)를 통과하면서 위상이 변화된 레이저광이 광섬유(10)에 조사되어 조사지점의 굴절률을 변화시킴으로써 격자를 형성하게 된다.The
상기 광섬유홀더(140)는 레이저광이 광섬유(10)에 균일하게 조사될 수 있도록 광섬유(10)를 회전 가능하게 지지하며, 광섬유홀더(140)에는 도시되지 않았으나 광섬유(10)를 회전시킬 수 있는 파이버로테이터가 구비되어 있다.The
이송유니트(150)는 광섬유(10) 상에서 레이저광의 조사지점을 정밀하게 변화시키기 위한 것으로, 상기 베이스판의 상부에 고정 설치된 고정플레이트(151)와, 고정플레이트(151)의 상부에서 광섬유(10)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치된 이송플레이트(152)를 포함한다.The
상기 광섬유홀더(140)는 이송플레이트(152)에 지지되어 있으며, 이송플레이트(152)를 고정플레이트(151) 상에서 소정 거리 이송시킴으로써 광섬유(10) 상에 레이저광의 조사지점을 변화시킬 수 있다.The
또한 본 발명의 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치(100)는 광섬유(10)의 인장력을 측정하는 텐션미터(160)를 포함한다.In addition, the high-power laser grating
광섬유(10)에 가해진 인장력이 다를 경우 격자의 형성과정에서 레이저광의 조사지점에서의 광의 굴절률이 상이하게 되기 때문에 요구되는 굴절률을 얻지 못하 여 제품의 신뢰도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.When the tensile force applied to the
따라서 텐션미터(160)를 통해 광섬유(10)에 가해지는 인장력이 일정 수준으로 유지되도록 함으로써 광섬유(10)에 격자를 형성할 때, 변화되는 굴절률이 일정하게 할 수 있다.Therefore, the tension force applied to the
도 1은 광섬유 격자의 동작 특성을 나타낸 개념도,1 is a conceptual diagram showing the operating characteristics of the optical fiber grating,
도 2는 본 발명에 따른 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing one embodiment of a high-power laser lattice mass production apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100; 고출력 레이저용 광섬유 격자 양산 제조장치100; High-power laser lattice mass production equipment
10; 광섬유10; Fiber optic
110; 레이저광원110; Laser light source
120; 집광렌즈120; Condenser
130; 마스크130; Mask
140; 광섬유홀더140; Fiber optic holder
150; 이송유니트150; Transfer unit
160; 텐션미터160; Tension meter
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