KR20230072694A - 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치 - Google Patents

레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치에 관한 것으로 광섬유 코일링용 지지패널부재, 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 이득 광섬유가 평면 형태로 코일링되는 이득 광섬유 코일체, 상기 이득 광섬유 코일체의 입력단에 융착되는 입력 광섬유부, 상기 이득 광섬유 코일체의 출력단에 융착되는 출력 광섬유부를 포함하며, 상기 이득 광섬유 코일체의 입력단과 출력단은 동일한 방향을 향해 나란하게 위치되어 직선구간에서 상기 입력 광섬유부와 상기 출력 광섬유부가 융착되어 연결되어 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있다.

Description

레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치{COILING STRUCTURE OF OPTICAL FIBER FOR LASER AMPLICATION AND AMPLICATION APPARATUS FOR HIGH POWER FIBER LASER USING THE SAME}
본 발명은 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치에 관한 것으로 더 상세하게는 레이저 빔을 증폭시키는 광섬유의 입력단과 출력단이 동일한 방향을 향하도록 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치에 관한 발명이다.
무인기, 드론등 원거리에서 위협적인 이동 타겟을 요격하기 위해 고출력 광섬유 레이저를 이용한 레이저 무기체계 개발이 진행되고 있는데 원거리 레이저 전파를 위해서는 우수한 빔품질을 유지시키면서 출력을 증대시키는 빔결합 방식이 요구되고 있다.
고출력 광섬유 레이저 발생장치는 이득 광섬유, 펌프 LD, 펌프 빔 컴바이너 등 핵심 구성품으로 구성되며, 각 구성품은 광섬유 융착으로 연결된다.
고출력 레이저 발진시 보다 높은 출력을 증대하기 위해서는 대구경 광섬유를 이용하여야 하며, 이때 낮은 빔 품질을 얻기 위해서는 이득 광섬유를 코일링 하여 레이저를 구성한다.
가장 기본적으로 코일링 구조는 보빈 형태나 나선형태로 구성한다.
종래 광섬유 코일링 구조체의 광섬유 융착 지점은 코일링 기구부 외부에 위치하여 이중으로 공간을 낭비 및 냉각을 소비하게 되는 문제점이 있었다.
즉, 종래 광섬유 코일링 구조체는 코어 크기가 다른 이종의 이득 광섬유를 융착시키는 융착 지점을 코일링 기구부 외부에 위치시켜 펌프 결합기의 전송 광섬유와 융착시키고 있으나, 이 경우 설치 공간의 낭비 및 별도의 냉각 구조를 구비해야 하므로 고출력 레이저 발생장치의 설계 시 소형화에 한계가 있었다.
또한, 종래 광섬유 코일링 구조체는 입력단과 출력단의 위치가 상이하고 1차 증폭용 코일링 구조체와 제1증폭용 코일링 구조체로부터 증폭된 빔을 전달받아 2차 증폭하는 제2증폭용 코일링 구조체를 별도로 코일링해야 하고, 별도로 코일링할 수 있는 공간이 확보해야 하므로 설치 공간의 낭비 및 별도의 냉각 구조를 구비해야 하므로 고출력 레이저 발생장치의 설계 시 소형화에 한계가 있고, 제조 과정이 번거로운 문제점이 있었다.
한국 특허등록 제1928406호 '광섬유 레이저 생성장치'(2018.12.06.등록)
본 발명의 목적은 레이저 빔을 증폭시키는 광섬유의 입력단과 출력단이 동일한 방향을 향하도록 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 1차 증폭용 코일링 구조체와 제1증폭용 코일링 구조체로부터 증폭된 빔을 전달받아 2차 증폭하는 제2증폭용 코일링 구조체를하나의 평면 상에 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있고, 사중 나선 형태 구조 코일링 사용하여 이득광섬유 전 영역에서 기구 조립체와 밀착하여 냉각 효율이 증대되는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 레이저 빔을 증폭시키는 이득 광섬유가 방열 기능을 가지는 패널 상에서 광섬유의 일부가 삽입되어 위치되는 안착홈부를 형성하여 레이저 증폭 시 발생되는 발열 문제를 해결하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체 및 이를 이용한 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치를 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예는 광섬유 코일링용 지지패널부재, 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 이득 광섬유가 평면 형태로 코일링되는 이득 광섬유 코일체, 상기 이득 광섬유 코일체의 입력단에 융착되는 입력 광섬유부, 상기 이득 광섬유 코일체의 출력단에 융착되는 출력 광섬유부를 포함하며, 상기 이득 광섬유 코일체의 입력단과 출력단은 동일한 방향을 향해 나란하게 위치되어 직선구간에서 상기 입력 광섬유부와 상기 출력 광섬유부가 융착되어 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 이득 광섬유 코일체는 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 이득 광섬유 코일체는 나란하게 서로 이격되게 위치되며 직선형태의 제1직선 코일부와 제2직선 코일부, 상기 제1직선 코일부와 상기 제2직선 코일부의 양 측에 위치되며 반원형으로 형성되는 제1반원형 코일부와 제2반원형 코일부를 포함하는 형상으로 코일링되되, 바깥쪽에서 안쪽으로 복수회 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨진 형태의 역순으로 다시 동일한 형태로 복수회 감겨지면서 코일링되어 상기 제1직선 코일부에서 입력단과 출력단이 위치되되, 상기 제1직선 코일부의 직선 방향과 동일한 방향을 향해 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 상기 이득 광섬유의 코일링 형태로 형성되며, 상기 이득 광섬유 코일링체의 상기 이득 광섬유의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 코일링 안내홈부가 위치될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예는 광섬유 코일링용 지지패널부재, 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 제1이득 광섬유부재가 평면 형태로 코일링되는 제1이득 광섬유 코일체, 상기 제1이득 광섬유 코일체로부터 빔을 전달받는 제2이득 광섬유부재가 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 평면 형태로 코일링되는 제2이득 광섬유 코일체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예는 광섬유 코일링용 지지패널부재, 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 제1이득 광섬유부재가 평면 형태로 코일링되는 제1이득 광섬유 코일체, 상기 제1이득 광섬유 코일체로부터 빔을 전달받는 제2이득 광섬유부재가 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 평면 형태로 코일링되는 제2이득 광섬유 코일체, 상기 제1이득 광섬유 코일체의 입력단과 연결되는 제1펌프 신호 결합기, 상기 제2이득 광섬유 코일체의 입력단과 연결되는 제2펌프 신호 결합기, 상기 제1이득 광섬유 코일체의 출력단과 연결되고, 상기 제2펌프 신호 결합기로 연결되는 제1광원 제거기, 상기 제2이득 광섬유 코일체의 출력단과 연결되는 제2광원 제거기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예는 상기 제2광원 제거기와 광학적으로 연결되고 출력 손실을 방지하고, 외부로 연결된 광섬유를 발진 시 보호하는 레이저 출력 보호기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예는 상기 레이저 출력 보호기와 연결되어 시준된 빔을 만들어 주는 레이저 시준기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1이득 광섬유부재와 상기 제2이득 광섬유부재는 평면 상에서 2줄로 나란하게 위치되어 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 출력단 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2이득 광섬유부재는 상기 제1이득 광섬유부재의 코어보다 직경이 더 큰 코어를 가지며, 상기 제1이득 광섬유부재는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제1코일링부, 상기 제1코일링부의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제2코일링부를 포함하고, 상기 제2이득 광섬유부재는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제3코일링부, 상기 제3코일링부의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제4코일링부를 포함하며, 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에 상기 제1코일링부와 상기 제2코일링부가 위치될 수 잇다.
본 발명에서 상기 제2이득 광섬유 코일체는 상기 제2이득 광섬유부재가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제3코일링부를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제4코일링부를 형성하며, 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부를 형성할 때 상기 제2이득 광섬유부재가 기설정된 간격을 두고 코일링되며, 상기 제1이득 광섬유 코일체는 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에서 상기 제1이득 광섬유부재가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제1코일링부를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제2코일링부를 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1코일링부의 입력단과 상기 제2코일링부의 출력단은 제1직선 코일부에 위치되고, 상기 제3코일링부의 입력단과 상기 제4코일링부의 출력단은 제1직선 코일부에 위치되되, 4개의 이득 광섬유가 모두 나란하게 위치되어 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 출력단 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되고, 상기 제1직선 코일부에서 입력 광섬유부와 출력 광섬유부가 각각 융착되어 연결될 수 잇다.
본 발명에서 상기 입력 광섬유부는 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 상기 제1펌프 신호 결합기를 연결하는 제1입력 광섬유부재 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 상기 제2펌프 신호 결합기를 연결하는 제2입력 광섬유부재를 포함하며, 상기 출력 광섬유부는 상기 제1이득 광섬유부재의 출력단과 상기 제1광원 제거기를 연결하는 제1출력 광섬유부재 및 상기 제2이득 광섬유부재의 출력단과 상기 제2광원 제거기를 연결하는 제2출력 광섬유부재를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 제1이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제1이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 제1광섬유 안내홈부와 제2이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제2이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 삽입되는 제2광섬유 안내홈부가 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 제1이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제1이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 제1광섬유 안내홈부와 제2이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제2이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 삽입되는 제2광섬유 안내홈부가 형성되며, 상기 제1광섬유 안내홈부는 상기 제2광섬유 안내홈부의 사이에 위치되어 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에서 상기 제1코일링부와 상기 제2코일링부가 삽입되어 안착될 수 있다.
본 발명은 레이저 빔을 증폭시키는 광섬유의 입력단과 출력단이 동일한 방향을 향하도록 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 1차 증폭용 코일링 구조체와 제1증폭용 코일링 구조체로부터 증폭된 빔을 전달받아 2차 증폭하는 제2증폭용 코일링 구조체를하나의 평면 상에 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있고, 사중 나선 형태 구조 코일링 사용하여 이득광섬유 전 영역에서 기구 조립체와 밀착하여 냉각 효율이 증대되어 구조를 단순화하고, 제조 비용을 크게 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 레이저 빔을 증폭시키는 이득 광섬유가 방열 기능을 가지는 패널 상에서 광섬유의 일부가 삽입되어 위치되는 안착홈부를 형성하여 레이저 증폭 시 발생되는 발열 문제를 해결하여 고출력 레이저를 안정적으로 출력할수 있고, 고출력 레이저 구조의 안정성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예를 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 A부를 확대하여 도시한 확대도면.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예를 도시한 단면도.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이고, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예는 평면 상에서 코일링되는 제1이득 광섬유 코일체(200), 제1이득 광섬유 코일체(200)에서 출력된 빔이 입력되고, 평면 상에서 코일링되는 제2이득 광섬유 코일체(300), 제1이득 광섬유 코일체(200)의 입력단과 연결되는 제1펌프 신호 결합기(400), 제2이득 광섬유 코일체(300)의 입력단과 연결되는 제2펌프 신호 결합기(500), 제1이득 광섬유 코일체(200)의 출력단과 연결되고, 제2펌프 신호 결합기(500)에 연결되는 제1광원 제거기(600), 제2이득 광섬유 코일체(300)의 출력단과 연결되는 제2광원 제거기(700)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예는 제2광원 제거기(700)와 광학적으로 연결되고 출력 손실을 방지하고, 외부로 연결된 광섬유를 발진 시 보호하는 레이저 출력 보호기(800)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치의 일 실시예는 레이저 출력 보호기(800)와 연결되어 시준된 빔을 만들어 주는 레이저 시준기(900)를 더 포함할 수 있다.
제1펌프 신호 결합기(400)는 제1펌프 광원(410)과 신호 광원(420)이 광학적으로 연결되고, 제2펌프 신호 결합기(500)는 제2펌프 광원(510)이 광학적으로 연결되며, 제1펌프 광원(410)과 제2펌프 광원(510)은 펌프 레이저 다이오드인 것을 일 예로 하며, 이외에도 공지의 펌프 광원을 이용하여 다앙하게 변형하여 실시할 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
또한, 제1광원 제거기(600)와 제2광원 제거기(700)는 증폭된 빔에서 잔류된 펌프 광원을 제거하는 공지의 구성으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
또한, 레이저 출력 보호기(800)는 제2광원 제거기(700)와 광학적으로 연결되고 출력 손실을 방지하는 공지의 구성으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
또한, 레이저 시준기(900)는 출력되는 레이저 빔이 목표에 정확하게 도달할 수 있도록 발사 각도 즉, 출력 각도를 조정하는 공지의 구성으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 A부를 확대하여 도시한 확대도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하여 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체는 제1이득 광섬유 코일체(200)와 제2이득 광섬유 코일체(300)가 상면에 위치되는 광섬유 코일링용 지지패널부재(100)를 포함한다.
광섬유 코일링용 지지패널부재(100)의 상면에는 이득 광섬유가 평면 형태로 코일링되는 이득 광섬유 코일체(200, 300)가 위치된다.
이득 광섬유 코일체(200, 300)는 빔이 입력되는 입력단과 빔이 출력되는 출력단을 포함한다.
이득 광섬유 코일체(200, 300)의 입력단과 출력단은 동일한 방향을 향해 나란하게 위치되어 직선구간에서 입력 광섬유부(1000)와 출력 광섬유부(1100)가 융착되어 연결된다.
입력 광섬유부(1000)는 펌프 신호 결합기와 이득 광섬유 코일체(200, 300)의 이득 광섬유를 연결하여 이득 광섬유 내로 빔을 입력하는 것이고, 출력 광섬유부(1100)는 이득 광섬유 코일체(200, 300)의 이득 광섬유와 광원 제거기를 연결하여 이득 광섬유 코일체(200, 300)에서 증폭된 후 레이저 빔을 출력하여 광원 제거기로 전달한다.
이득 광섬유 코일체(200, 300)는 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치될 수 있다.
더 상세하게 이득 광섬유 코일체(200, 300)는 나란하게 서로 이격되게 위치되며 직선형태의 제1직선 코일부와 제2직선 코일부, 제1직선 코일부와 제2직선 코일부의 양 측에 위치되며 반원형으로 형성되는 제1반원형 코일부와 제2반원형 코일부를 포함한다.
이득 광섬유는 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 감겨져 이득 광섬유 코일체(200, 300)를 형성한다.
이득 광섬유 코일체(200, 300)는 이득 광섬유가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 형성된다.
즉, 이득 광섬유 코일체(200, 300)는 이득 광섬유가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부를 포함하는 형상으로 코일링되되, 바깥쪽에서 안쪽으로 복수회 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨진 형태의 역순으로 다시 동일한 형태로 복수회 감겨지면서 코일링되어 제1직선 코일부에서 입력단과 출력단이 위치되되, 제1직선 코일부의 직선 방향과 동일한 방향을 향해 위치될 수 있다.
한편, 이득 광섬유 코일체(200, 300)는 서로 융착되어 연결되는 제1이득 광섬유 코일체(200)와 제2이득 광섬유 코일체(300)를 포함한다.
제1이득 광섬유 코일체(200)는 코일링되는 제1이득 광섬유부재(210)를 포함하고, 제2이득 광섬유 코일체(300)는 코일링되는 제2이득 광섬유부재(310)를 포함한다. 즉, 제1이득 광섬유부재(210)가 기설정된 형태로 코일링되어 제1이득 광섬유 코일체(200)를 형성하고, 제2이득 광섬유부재(310)가 기설정된 형태로 코일링되어 제2이득 광섬유 코일체(300)를 형성한다.
제2이득 광섬유부재(310)는 제1이득 광섬유 코일체(200)를 통과한 후 증폭된 레이저 빔을 전송시키는 것으로 제1이득 광섬유부재(210)의 코어보다 직경이 더 큰 코어를 가진다.
제1이득 광섬유부재(210)는 빔을 전송하는 제1코어부(210a)와 제1코어부(210a)를 감싸는 제1클래딩(210b)을 포함하고, 제2이득 광섬유부재(310)는 빔을 전송하는 제2코어부(310a)와 제2코어부(310a)를 감싸는 제2클래딩(310b)을 포함하며, 제2코어부(310a)는 제1코어부(210a)보다 더 큰 직경을 가진다.
제1이득 광섬유부재(210)와 제2이득 광섬유부재(310)는 평면 상에서 2줄로 나란하게 위치되어 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 제1이득 광섬유부재(210)의 입력단과 출력단 및 제2이득 광섬유부재(310)의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치될 수 있다.
또한, 제1이득 광섬유부재(210)는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제1코일링부(211), 제1코일링부(211)의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제2코일링부(212)를 포함하고, 제2이득 광섬유부재(310)는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제3코일링부(311), 제3코일링부(311)의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제4코일링부(312)를 포함한다.
그리고, 제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)의 사이에 제1코일링부(211)와 제2코일링부(212)가 위치된다.
제1코일링부(211)와 제2코일링부(212)의 사이 즉, 제1이득 광섬유부재(210)가 되돌아 나오는 부분은 원형의 코일링으로 제2반원형 코일링부를 형성하게 되고, 제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)의 사이 즉, 제2이득 광섬유부재(310)가 되돌아 나오는 부분은 원형의 코일링으로 제2반원형 코일링부를 형성하게 된다.
제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)는 제1코일링부(211)와 제2코일링부(212)보다 큰 직경의 코어를 가지는 것으로 즉, 제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)를 형성하는 제2이득 광섬유부재(310)의 제2코어부(310a)의 직경이 제1코일링부(211)와 제2코일링부(212)를 형성하는 제1이득 광섬유부재(210)의 제1코어부(210a)의 직경보다 크다.
코일링 간격이 넓은 즉, 코어 직경이 큰 제2이득 광섬유부재(310) 사이에 코일링 간격이 좁은 즉, 코어 직경이 작은 제1이득 광섬유부재(210)를 배치하여 하나의 코일링 구조체 면적으로 제1이득 광섬유부재(210)와 제2이득 광섬유부재(310)를 동시에 코일링 즉, 제1이득 광섬유 코일체(200)와 제2이득 광섬유 코일체(300)를 배치시킬 수 있어 코일링 면적을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 하나의 코일링 구조체 면적에 제1이득 광섬유 코일체(200)와 제2이득 광섬유 코일체(300)를 배치하고 냉각유로를 집중할 수 있어 소형화가 가능하며 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있다.
즉, 광섬유를 코일링하는 경우 빔의 안정적인 출력을 위해 최소한의 간격을 가지고 코일링되며, 코어의 직경이 클수록 코일링을 위한 광섬유의 간격이 넓어진다.
코어의 직경이 다른 제1이득 광섬유부재(210)와 제2이득 광섬유부재(310)를 코일링하는 경우 코일링 시 최소 간격이 넓은 제2이득 광섬유부재(310)의 사이에 코어 직경이 작고 최소 간격이 좁은 제1이득 광섬유부재(210)를 배치하여 하나의 코일링 면적에 2개의 코일링체를 함께 코일링하여 배치할 수 있다.
더 상세하게, 제2이득 광섬유 코일체(300)는 제2이득 광섬유부재(310)가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제3코일링부(311)를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제4코일링부(312)를 형성한다.
제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)를 형성할 때 제2이득 광섬유부재(310)가 기설정된 간격을 두고 코일링되며, 제1이득 광섬유 코일체(200)는 제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)의 사이에서 제1이득 광섬유부재(210)가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제1코일링부(211)를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제2코일링부(212)를 형성한다.
따라서, 제1이득 광섬유 코일체(200)의 제1코일링부(211)와 제2코일링부(212)는 제2이득 광섬유 코일체(300)의 제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)의 사이에 위치되고, 이에 본 발명에 따른 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체는 4개의 이득 광섬유가 한 평면에서 코일링되는 구조를 가지게 된다.
그리고, 제1코일링부(211)의 입력단과 제2코일링부(212)의 출력단은 제1직선코일부에 위치되고, 제3코일링부(311)의 입력단과 제4코일링부(312)의 출력단은 제1직선 코일부에 위치되되, 4개의 이득 광섬유가 모두 나란하게 위치되어 제1이득 광섬유부재(210)의 입력단과 출력단 및 제2이득 광섬유부재(310)의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되고, 제1직선 코일부에서 입력 광섬유부(1000)와 출력 광섬유부(1100)가 각각 융착되어 연결된다.
입력 광섬유부(1000)는 제1이득 광섬유부재(210)의 입력단과 제1펌프 신호 결합기(400)를 연결하는 제1입력 광섬유부재(1010), 제2이득 광섬유부재(310)의 입력단과 제2펌프 신호 결합기(500)를 연결하는 제2입력 광섬유부재(1020)를 포함한다.
그리고, 출력 광섬유부(1100)는 제1이득 광섬유부재(210)의 출력단과 제1광원 제거기(600)를 연결하는 제1출력 광섬유부재(1110), 제2이득 광섬유부재(310)의 출력단과 제2광원 제거기(700)를 연결하는 제2출력 광섬유부재(1120)를 포함한다.
제1입력 광섬유부재(1010)와 제1이득 광섬유부재(210)의 입력단, 제2입력 광섬유부재(1020)와 제2이득 광섬유부재(310)의 입력단, 제1출력 광섬유부재(1110)와 제1이득 광섬유부재(210)의 출력단, 제2출력 광섬유부재(1120)와 제2이득 광섬유부재(310)의 출력단은 모두 제1직선 코일부에서 융착된다.
즉, 제1직선 코일부에 4열로 배치된 제1이득 광섬유부재(210)의 입력단과 출력단, 제2이득 광섬유부재(310)의 입력단과 출력단의 융착부분이 위치하게 된다.
도 1을 참고하면 제1출력 광섬유부재(1110)는 제1광원 제거기(600)에 연결되고, 제2광원 제거기(700)를 통해 제2펌프 신호 결합기(500)에 빔을 입력하여 제2펌프 신호 결합기(500)를 통해 펌프 광원과 함께 제2이득 광섬유 코일체(300)의 입력단으로 레이저 빔을 입력하며, 이 때 제2펌프 신호 결합기(500)와 제2이득 광섬유 코일체(300)의 입력단은 제2입력 광섬유부재(1020)로 연결된다.
한편, 광섬유 코일링용 지지패널부재(100)의 상면에는 이득 광섬유 코일체(200, 300)의 이득 광섬유의 일부가 내부로 삽입되어 안착되고, 이득 광섬유의 코일링 형태로 형성되는 코일링 안내홈부(110)가 위치된다.
코일링 안내홈부(110)는 이득 광섬유가 바닥면에 안착된 상태에서 여유 공간을 가지도록 형성되어 레이저 빔의 발진 시 이득 광섬유에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
코일링 안내홈부(110)는 제1이득 광섬유 코일체(200)가 삽입되는 제1광섬유 안내홈부(111), 제2이득 광섬유 코일체(300)가 삽입되는 제2광섬유 안내홈부(112)를 포함한다.
제1광섬유 안내홈부(111)는 제2광섬유 안내홈부(112)의 사이에 위치되어 제3코일링부(311)와 제4코일링부(312)의 사이에서 제1코일링부(211)와 제2코일링부(212)가 삽입되어 안착될 수 있다.
제1이득 광섬유부재(210)와 제2이득 광섬유부재(310)는 각각 제1광섬유 안내홈부(111)와 제2광섬유 안내홈부(112) 내에 삽입되어 코일링되며, 이로써 코일링된 위치로 안정적으로 고정됨과 아울러 방열성을 확보하고, 방열 효과가 향상될 수 있다.
본 발명은 레이저 빔을 증폭시키는 광섬유의 입력단과 출력단이 동일한 방향을 향하도록 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있다.
또한, 본 발명은 1차 증폭용 코일링 구조체와 제1증폭용 코일링 구조체로부터 증폭된 빔을 전달받아 2차 증폭하는 제2증폭용 코일링 구조체를하나의 평면 상에 코일링하여 소형 및 경량화된 고출력 레이저 구조를 설계할 수 있고, 사중 나선 형태 구조 코일링 사용하여 이득광섬유 전 영역에서 기구 조립체와 밀착하여 냉각 효율이 증대되어 구조를 단순화하고, 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 레이저 빔을 증폭시키는 이득 광섬유가 방열 기능을 가지는 패널 상에서 광섬유의 일부가 삽입되어 위치되는 안착홈부를 형성하여 레이저 증폭 시 발생되는 발열 문제를 해결하여 고출력 레이저를 안정적으로 출력할수 있고, 고출력 레이저 구조의 안정성을 크게 향상시킨다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 광섬유 코일링용 지지패널부재 110 : 코일링 안내홈부
111 : 제1광섬유 안내홈부 112 : 제2광섬유 안내홈부
200 : 제1이득 광섬유 코일체 210 : 제1이득 광섬유부재
210a : 제1코어부 210b : 제1클래딩
211 : 제1코일링부 212 : 제2코일링부
300 : 제2이득 광섬유 코일체 310 : 제2이득 광섬유부재
310a : 제2코어부 310b : 제2클래딩
311 : 제3코일링부 312 : 제4코일링부
400 : 제1펌프 신호 결합기 500 : 제2펌프 신호 결합기
600 : 제1광원 제거기 700 : 제2광원 제거기
800 : 레이저 출력 보호기 900 : 레이저 시준기
1000 : 입력 광섬유부 1010 : 제1입력 광섬유부재
1020 : 제2입력 광섬유부재 1100 : 출력 광섬유부
1110 : 제1출력 광섬유부재 1120 : 제2출력 광섬유부재

Claims (22)

  1. 광섬유 코일링용 지지패널부재;
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 이득 광섬유가 평면 형태로 코일링되는 이득 광섬유 코일체;
    상기 이득 광섬유 코일체의 입력단에 융착되는 입력 광섬유부; 및
    상기 이득 광섬유 코일체의 출력단에 융착되는 출력 광섬유부를 포함하며, 상기 이득 광섬유 코일체의 입력단과 출력단은 동일한 방향을 향해 나란하게 위치되어 직선구간에서 상기 입력 광섬유부와 상기 출력 광섬유부가 융착되어 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이득 광섬유 코일체는 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 이득 광섬유 코일체는 나란하게 서로 이격되게 위치되며 직선형태의 제1직선 코일부와 제2직선 코일부, 상기 제1직선 코일부와 상기 제2직선 코일부의 양 측에 위치되며 반원형으로 형성되는 제1반원형 코일부와 제2반원형 코일부를 포함하는 형상으로 코일링되되, 바깥쪽에서 안쪽으로 복수회 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨진 형태의 역순으로 다시 동일한 형태로 복수회 감겨지면서 코일링되어 상기 제1직선 코일부에서 입력단과 출력단이 위치되되, 상기 제1직선 코일부의 직선 방향과 동일한 방향을 향해 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 상기 이득 광섬유의 코일링 형태로 형성되며, 상기 이득 광섬유 코일체의 상기 이득 광섬유의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 코일링 안내홈부가 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  5. 광섬유 코일링용 지지패널부재;
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 제1이득 광섬유부재가 평면 형태로 코일링되는 제1이득 광섬유 코일체; 및
    상기 제1이득 광섬유 코일체로부터 빔을 전달받는 제2이득 광섬유부재가 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 평면 형태로 코일링되는 제2이득 광섬유 코일체를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1이득 광섬유부재와 상기 제2이득 광섬유부재는 평면 상에서 2줄로 나란하게 위치되어 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 출력단 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2이득 광섬유부재는 상기 제1이득 광섬유부재의 코어보다 직경이 더 큰 코어를 가지며,
    상기 제1이득 광섬유부재는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제1코일링부, 상기 제1코일링부의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제2코일링부를 포함하고,
    상기 제2이득 광섬유부재는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제3코일링부, 상기 제3코일링부의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제4코일링부를 포함하며,
    상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에 상기 제1코일링부와 상기 제2코일링부가 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2이득 광섬유 코일체는 상기 제2이득 광섬유부재가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제3코일링부를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제4코일링부를 형성하며,
    상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부를 형성할 때 상기 제2이득 광섬유부재가 기설정된 간격을 두고 코일링되며, 상기 제1이득 광섬유 코일체는 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에서 상기 제1이득 광섬유부재가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제1코일링부를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제2코일링부를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1코일링부의 입력단과 상기 제2코일링부의 출력단은 상기 제1직선 코일부에 위치되고, 상기 제3코일링부의 입력단과 상기 제4코일링부의 출력단은 상기 제1직선 코일부에 위치되되, 4개의 이득 광섬유가 모두 나란하게 위치되어 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 출력단 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되고, 상기 제1직선 코일부에서 입력 광섬유부와 출력 광섬유부가 각각 융착되어 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 입력 광섬유부는,
    상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 제1펌프 신호 결합기를 연결하는 제1입력 광섬유부재; 및
    상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 제2펌프 신호 결합기를 연결하는 제2입력 광섬유부재를 포함하며,
    상기 출력 광섬유부는,
    상기 제1이득 광섬유부재의 출력단과 제1광원 제거기를 연결하는 제1출력 광섬유부재; 및
    상기 제2이득 광섬유부재의 출력단과 제2광원 제거기를 연결하는 제2출력 광섬유부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 제1이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제1이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 제1광섬유 안내홈부와 제2이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제2이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 삽입되는 제2광섬유 안내홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 제1이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제1이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 제1광섬유 안내홈부와 제2이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제2이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 삽입되는 제2광섬유 안내홈부가 형성되며,
    상기 제1광섬유 안내홈부는 상기 제2광섬유 안내홈부의 사이에 위치되어 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에서 상기 제1코일링부와 상기 제2코일링부가 삽입되어 안착되는 것을 특징으로 하는 레이저 증폭용 광섬유의 코일링 구조체.
  13. 광섬유 코일링용 지지패널부재;
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 제1이득 광섬유부재가 평면 형태로 코일링되는 제1이득 광섬유 코일체;
    상기 제1이득 광섬유 코일체로부터 빔을 전달받는 제2이득 광섬유부재가 상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에서 평면 형태로 코일링되는 제2이득 광섬유 코일체;
    상기 제1이득 광섬유 코일체의 입력단과 연결되는 제1펌프 신호 결합기, 상기 제2이득 광섬유 코일체의 입력단과 연결되는 제2펌프 신호 결합기;
    상기 제1이득 광섬유 코일체의 출력단과 연결되고, 상기 제2펌프 신호 결합기로 연결되는 제1광원 제거기; 및
    상기 제2이득 광섬유 코일체의 출력단과 연결되는 제2광원 제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2광원 제거기와 광학적으로 연결되고 출력 손실을 방지하고, 외부로 연결된 광섬유를 발진 시 보호하는 레이저 출력 보호기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 레이저 출력 보호기와 연결되어 시준된 빔을 만들어 주는 레이저 시준기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1이득 광섬유부재와 상기 제2이득 광섬유부재는 평면 상에서 2줄로 나란하게 위치되어 바깥쪽에서 안쪽으로 기설정된 코일 형태로 감겨진 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 동일한 형태의 코일 형태로 감겨지면서 되돌아 나옴으로써 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 출력단 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2이득 광섬유부재는 상기 제1이득 광섬유부재의 코어보다 직경이 더 큰 코어를 가지며,
    상기 제1이득 광섬유부재는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제1코일링부, 상기 제1코일링부의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제2코일링부를 포함하고,
    상기 제2이득 광섬유부재는 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지는 제3코일링부, 상기 제3코일링부의 단부 측에서 방향이 전환되어 안쪽에서 바깥쪽으로 감겨지는 제4코일링부를 포함하며,
    상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에 상기 제1코일링부와 상기 제2코일링부가 위치되는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제2이득 광섬유 코일체는 상기 제2이득 광섬유부재가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제3코일링부를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제4코일링부를 형성하며,
    상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부를 형성할 때 상기 제2이득 광섬유부재가 기설정된 간격을 두고 코일링되며, 상기 제1이득 광섬유 코일체는 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에서 상기 제1이득 광섬유부재가 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부, 제2반원형 코일부의 순서로 바깥쪽에서 안쪽으로 감겨지되, 제2반원형 코일부에서 제1직선 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제1코일링부를 형성한 후 다시 안쪽에서 바깥쪽으로 제2반원형 코일부, 제1직선 코일부, 제1반원형 코일부, 제2직선 코일부의 순서로 감겨지되, 제2직선 코일부에서 제2반원형 코일부로 이어지는 순서로 순환되어 복수로 감겨져 제2코일링부를 형성하는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1코일링부의 입력단과 상기 제2코일링부의 출력단은 상기 제1직선 코일부에 위치되고, 상기 제3코일링부의 입력단과 상기 제4코일링부의 출력단은 상기 제1직선 코일부에 위치되되, 4개의 이득 광섬유가 모두 나란하게 위치되어 상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 출력단 및 상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 출력단이 서로 동일한 방향으로 위치되고, 상기 제1직선 코일부에서 입력 광섬유부와 출력 광섬유부가 각각 융착되어 연결되는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 입력 광섬유부는,
    상기 제1이득 광섬유부재의 입력단과 상기 제1펌프 신호 결합기를 연결하는 제1입력 광섬유부재; 및
    상기 제2이득 광섬유부재의 입력단과 상기 제2펌프 신호 결합기를 연결하는 제2입력 광섬유부재를 포함하며,
    상기 출력 광섬유부는,
    상기 제1이득 광섬유부재의 출력단과 상기 제1광원 제거기를 연결하는 제1출력 광섬유부재; 및
    상기 제2이득 광섬유부재의 출력단과 상기 제2광원 제거기를 연결하는 제2출력 광섬유부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  21. 청구항 13에 있어서,
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 제1이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제1이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 제1광섬유 안내홈부와 제2이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제2이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 삽입되는 제2광섬유 안내홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 광섬유 코일링용 지지패널부재의 상면에는 제1이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제1이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 제1광섬유 안내홈부와 제2이득 광섬유 코일체의 코일링 형태로 형성되고, 상기 제2이득 광섬유부재의 일부가 내부로 삽입되어 안착되는 삽입되는 제2광섬유 안내홈부가 형성되며,
    상기 제1광섬유 안내홈부는 상기 제2광섬유 안내홈부의 사이에 위치되어 상기 제3코일링부와 상기 제4코일링부의 사이에서 상기 제1코일링부와 상기 제2코일링부가 삽입되어 안착되는 것을 특징으로 하는 고출력 광섬유 레이저용 증폭장치.
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JP2014146732A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Fujikura Ltd 光増幅部品及びファイバレーザ装置
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