[go: up one dir, main page]

KR20090029278A - 파워 광섬유 레이저 장치 - Google Patents

파워 광섬유 레이저 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090029278A
KR20090029278A KR1020097001462A KR20097001462A KR20090029278A KR 20090029278 A KR20090029278 A KR 20090029278A KR 1020097001462 A KR1020097001462 A KR 1020097001462A KR 20097001462 A KR20097001462 A KR 20097001462A KR 20090029278 A KR20090029278 A KR 20090029278A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
optical fiber
fiber
multimode
resonator
Prior art date
Application number
KR1020097001462A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101456166B1 (ko
Inventor
필리페 메티비에르
프란코이스 사린
Original Assignee
에올라이트 시스템스
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 에올라이트 시스템스 filed Critical 에올라이트 시스템스
Publication of KR20090029278A publication Critical patent/KR20090029278A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101456166B1 publication Critical patent/KR101456166B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06704—Housings; Packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/0672—Non-uniform radial doping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06729—Peculiar transverse fibre profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

본 발명은 펌프 파를 방출하는 파워 레이저 다이오드(1), 전반사단(6) 및 부분반사단(9)을 포함하는 광학 공진기(12), 증폭 멀티모드 광섬유(7) 와 상기 펌프 파를 멀티모드 광섬유(7)에 커플링시키는 광학 수단(3, 11)을 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 광학 공진기(12)는 공간상의 필터링 수단으로 이루어지고 상기 광학 서브모듈(25, 26)에서 정해진 위치를 갖는 광학 수단(2, 8)을 포함하는 적어도 하나의 광학 서브모듈(25, 26)을 포함하며, 상기 광학 서브모듈(25, 26)은, 상기 광학 서브모듈(25, 26)에서 레이저 빔의 왕복 이동(round trip)후에, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23) 또는 출력면(24)상에 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드의 진폭 및 위상을 재생산하며 이에 의해 상기 기본 모드에서의 손실을 최소화할 수 있고, 상기 광학 서브모듈(25, 26)은 다른 모드들을 필터링하며 상기 광학 공진기(12)의 상기 다른 모드들에서 추가 손실을 만들고 이에 의해 상기 광학 공진기(12)에서 전파되는 레이저 모드의 개수를 최소화할 수 있다.
광섬유, 레이저, 공진기, 필터링

Description

파워 광섬유 레이저 장치{FIBER OPTIC POWER LASER DEVICE}
본 발명은 멀티모드 광섬유로부터 공간상의 싱글-모드 복사를 만들도록 작동하는 파워 광섬유 레이저 장치에 관한 것이다.
싱글-모드 복사(single-mode radiation)는 발산성(divergence)이 상기 복사의 세기 프로파일의 회절에 의해 부여되는 최소값에 근접한 복사를 의미한다.
고체 레이저(solid-state laser)는 적어도 하나의 증폭 매체 및 일단의 거울에 의해 형성되는 광학 공진기(optical resonator)로 이루어진다. 출력 빔의 공간상 특성은 이 공진기의 특성에 의해 주어진다.
특히, 공진기가 안정할 경우, 빔의 형태는 Hermite-Gauss 함수에 따라 풀어질 수 있음이 보여질 수 있다. 이러한 함수는 공동(cavity)의 모드로 불려진다.
이러한 모드중에서, 기본 모드는 Gaussian 형태와 가장 작은 발산성을 가진다. 이 기본 모드는 가장 작은 집속(focusing)을 가능하게 하기 때문에, 사용자들에 의해 종종 선택된다. 그럼에도 불구하고, 증폭 매체의 여기 영역(excited region)은 고유 크기(inherent size)를 가지는데, 이 고유 크기는 에너지가 매체내에 분포되는 방식에만 의존하며 공진기에는 의존하지 않는다.
이러한 여기 영역이 공동의 이 위치에서 기본 모드의 직경보다 폭이 넓을 때, 에너지의 일부는 보다 높은 고차 모드(high-order mode)로 커플링되고 만들어지는 빔은 멀티모드가 된다. 고차 모드는 보다 큰 발산성을 가지며 따라서 보다 큰 직경의 영역상에 집속된다. 또한, 이러한 현상은, 어떠한 모드도 증폭 매체에서 일정한 이득(gain)을 얻고 전파(propagation)에 의한 손실을 겪는다는 점을 고려하여 설명될 수 있다.
이득이 손실을 초과하는 모드만이 레이저 효과를 만들 수 있다. 모드의 이득은 이 모드와 증폭 매체의 여기 영역의 오버랩에 의존한다.
대체로, 레이저를 공간상의 싱글-모드로 만들기 위해서는, 기본 모드의 크기와 여기 영역의 크기 사이에 최상의 매치(match)를 얻도록 공진기를 설계하는 것을 권할 만하다.
예를 들면, 공진기 길이 때문에 이게 가능하지 않을 경우, 조리개(aperture)를 제공하여 공진기의 싱글-모드 작동을 강제할 수 있는데, 조리개의 직경은 조리개에 있는 기본 모드의 직경과 정확히 매치하도록 계산된다. 고차 모드가 홀을 통과할 때 고차 모드에 의하여 생기는 손실은 고차 모드를 레이저 효과 문턱값(laser effect threshold) 아래에 둘 정도로 크고, 기본 모드에 대해서만 레이저 효과를 허용한다.
증폭 매체가 안내 구조를 가지며, 이 안내 구조는 그것을 통과하는 빔에 일정한 공간상의 특성들을 부여한다는 점에서 광섬유 레이저는 종래의 고체 레이저와 구별된다.
따라서, 일부 광섬유들은 오직 싱글-모드 빔의 안내(guidance)만을 허용하는 반면, 다른 광섬유들은 수개의 모드를 허락한다. 광학 공진기에 그러한 광섬유를 포함시키면 광섬유 레이저가 만들어지고, 광섬유 레이저의 공간상의 특성은 일반적으로 광섬유에 의해 부여된다. 특히, 광섬유가 싱글-모드일 경우, 레이저는 오직 싱글-모드만이 될 수 있다.
특히 이 경우는 매우 유리하지만, 항상 이행될 수 있는 것은 아니다. 특히, 광섬유에 의해 지원되는 모드의 개수는 광섬유 코어 직경의 함수이며 코어와 외장(sheath) 사이의 굴절률 차이의 함수이다.
코어 직경이 증가할 때, 전파가 순수하게 싱글-모드로 유지되기 위해서는, 코어와 외장 사이의 굴절률 간격이 감소되어야 한다. 현재 광섬유 제조 기술로는 약 20마이크로미터 보다 큰 코어 직경을 갖는 싱글-모드 광섬유를 얻는 것이 가능하지 않다. 이러한 광섬유들의 코어를 형성하는 실리카 또는 유리의 손상 문턱값(damage threshold)이 주어지는 경우, 따라서, 연속 레이저(continuous laser)의 경우에 일정한 평균-파워 한계를 초과하거나 펄스형 레이저(pulsed laser)의 경우에 피크-파워 한계를 초과하는 것은 불가능하다.
도달가능한 파워를 증가시키기 위해, 일정한 공간상 질적 저하를 감수하고 멀티모드 광섬유를 사용하는 것이 필요하다. 소위 "광자 광섬유(photonic fibre)", "광자-층 광섬유(photonic-layer fibre)", 또는 MPF("멀티클래드 광자 광섬유(Multiclad Photonic Fibre)")를 사용하는 해결책을 찾아냈으며, 이들의 실제 굴절률은 외장내 공기-충전 모세관의 도입을 통하여 변조될 수 있다.
그러한 광섬유들은 J. Limpert, N. Deguil-Robin, I. Manek-Honninger, F. Salin, F. Roser, A. Liem, T. Schreiber, S. Nolte, H. Zellmer, A. Tunnermann, J. Broeng, A. Petersson, and C. Jakobsen, "High-power rod-type photonic crystal fibre laser," Opt. Express 13, 1055-1058 (2005)의 논문에 설명되어 있다. MPF 레이저는 도핑된 코어 및 만들어진 파를 안내하도록 작동하는 적어도 하나의 주변 외장으로 형성된 유리 광섬유를 갖는 광학 증폭기를 포함한다. 코어는 회토류 이온, 일반적으로 네오디뮴 또는 이테르븀으로 도핑된다. 안내는 공기 채널 또는 모세관(홀)의 기하학적인 세트로 형성된 광자 구조를 통해 확보된다. 만들어진 파가 만나게 되는 이 구조는 굴절률을 인위적으로 낮추고, 싱글-모드 전파를 허락한다. 이렇게 해서, 60마이크로미터보다 큰 직경을 갖는 싱글-모드 광섬유를 얻을 수 있다.
그럼에도 불구하고, 이러한 광섬유들은 제조가 복잡하고 코어 굴절률이 완벽하게 제어되고 균일해야 한다. 이는 강한 도핑(strong doping)과 양립되지 않으며 게다가 코어 직경과 도핑 균일성 사이의 절충안이 수용되어야 한다.
특히, 광섬유 코어 자체는 완벽하게 제어된 평균 굴절률을 보증하도록 미세구조화될 수 있다. 이 때문에, 유리 또는 공기 비-도핑 영역들이 코어에 도입된다. 이러한 영역들의 상대 표면 면적은 굴절률의 거의 완벽한 제어를 제공하지만, 증폭 매체를 여기할 정도로 사용 파장에서의 코어 흡수를 확보하기 위해 국소적으로 매우 높은 도핑을 부과한다.
시간이 지남에 따라, 이러한 과-농도는 바람직하지 않은 부수적인 영향들을 발생시킨다.
문헌 US200543409는 멀티모드 광섬유의 입력 면에 입사하는 빔의 특성을 완벽하게 조절함으로써 멀티모드 광섬유의 기본 모드를 여기시키는 것이 가능함을 보였다.
이 기법은 외부 소스를 멀티모드 광섬유의 입력면에 삽입하여 증폭기에서 사용되어 왔다. 이 선택적인 삽입 방법은 완벽한 Gaussian 빔을 갖는 외부 신호를 필요로 하고, 결과적으로 오실레이터에는 적용되지 않는다.
광섬유의 휨(bending) 또는 위치 변화(position variation)는 복사의 일부를 이 모드로부터 고차 모드로 커플링하는 경향이 있는데, 이는 복사를 광섬유의 출력에서 멀티모드로 만들지만, 또한 이는 멀티모드 복사의 일부 또는 전부를 외장으로 커플링할 수 있으며, 그렇게 해서 이러한 보다 높은 고차 모드에서 손실을 일으키는 것으로 또한 알려져 있다.
문헌 US 6 496 301은 광섬유의 강한 휨은 보다 높은 고차 모드의 필터링에 이를 수 있음을 보였다.
그럼에도 불구하고, 이러한 방법은 불가피하게 기본 모드에서 손실을 수반하고 짧은 섬유상에 그것을 이행하는 것은, 1m 보다 큰 광섬유 길이에 해당하는, 5 내지 15 ㎝ 사이의 직경을 갖는 여러번의 권취(mutiturn winding)가 필요하기 때문에 어렵다.
게다가, 광섬유로부터 나오는 복사에 수개의 모드가 존재하면, 편광된 복사를 얻는 것이 어렵거나 심지어 불가능하다.
현재로서는, 광섬유 수명을 희생하지 않으면서도, 큰 가로 크기(transverse size)를 갖는 싱글 모드를 얻을 수 있게 하는 광섬유 레이저에 대한 알맞은 해결책이 존재하지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은, 광섬유 수명을 희생하지 않으면서도, 임의의 큰 직경을 갖는 멀티모드 광섬유로부터 기본 모드에서 안정한 싱글-모드 복사를 매우 양호한 수율로 만들어 내도록 의도된 파워 광섬유 레이저 장치를 제공하는 것이다.
그 때문에, 본 발명은, 다음을 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치에 관한 것이다:
- 펌프 파를 방출하는 파워 레이저 다이오드,
- 다음의 광학 공진기:
○ 전반사 단 및 부분반사단,
○ 20㎛ 보다 큰 직경의 코어와, 양 단부에 입력면 및 출력면을 갖는 증폭 멀티모드 광섬유, 상기 광학 공진기는 적어도 하나의 서브모듈(submodule)을 포함하고, 상기 서브모듈은 상기 멀티모드 광섬유의 상기 입력면과 상기 전반사 단 사이에 형성되거나 상기 멀티모드 광섬유의 상기 출력면과 상기 부분반사단 사이에 형성되고,
- 상기 광학 공진기에서 레이저 빔을 만들도록 상기 멀티모드 광 섬유에 상기 펌프 파를 커플링시키는 광학 커플링 수단, 상기 레이저 빔의 일부가 상기 부분반사단을 통하여 상기 광학 공진기 외부로 투과되며 상기 레이저 빔의 또 다른 일부는 상기 광학 공진기내에서 반사된다.
본 발명에 따르면, 광학 서브모듈(25, 26)은, 광학 서브모듈(25, 26)에서 정해진 위치를 갖는 광학 수단(2, 8)을 포함하는 공간상의 필터링 수단이며, 이 광학 서브모듈은, 이 광학 서브모듈에서 레이저 빔의 왕복 이동(round trip)후에, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 입력 또는 출력면(23, 24)상에 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드의 진폭 및 위상을 재생산할 수 있고, 이에 의해 기본 모드에서의 손실을 최소화하고, 광학 서브모듈은 광학 공진기의 다른 모드들을 필터링하며, 상기 다른 모드들에서 추가 손실을 만들고, 이에 의해 광학 공진기에서 전파되는 레이저 모드의 개수를 최소화한다.
다른 가능한 실시예들로, 또한 본 발명은 다음의 상세한 설명에 나오는 특징들에 관한 것이며 이러한 특징들은 단독으로 또는 이들의 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 취해질 수 있다:
- 광학 공진기는 멀티모드 광섬유의 각각의 단부에 배열되는 두개의 서브모듈을 포함한다.
- 광학 공진기는 멀티모드 광섬유의 일 단부에 배열되는 단 하나의 광학 서브모듈을 포함하며, 상기 광학 공진기는 광학 폐쇄(closure) 수단에 의해 멀티모드 광섬유의 타 단부에서 폐쇄된다.
- 광학 공진기를 폐쇄하는 광학 폐쇄 수단은 멀티모드 광 섬유의 입력 또는 출력면들 중 하나로 이루어지며, 상기 입력 또는 출력면은 평면이고 광섬유의 광축에 수직한다.
- 광학 공진기를 폐쇄하는 광학 폐쇄 수단은 광 파에 대해 수렴 및 반사 성질 모두를 갖는 단일 광학 요소로 이루어진다.
- 광학 서브모듈의 광학 수단은 반사단들 중 하나와 결합된 하나 이상의 렌즈를 포함한다.
- 광학 서브모듈의 광학 수단은 멀티모드 광섬유의 입력 또는 출력면을 포함하며, 상기 입력 또는 출력면은 필터링 작용에 공헌하는 고유의 수렴성(inherent convergence)을 갖는다.
- 광학 서브모듈의 광학 수단은 멀티모드 광섬유의 입력 및 출력면들중 하나와 접촉하는 싱글-모드 광섬유 팁(tip)을 포함하며, 레이저 빔은 렌즈에 의해 상기 싱글-모드 광섬유 팁상에 집속된다.
- 멀티모드 광섬유의 코어는 기본 모드의 이득에 유리하도록 균일하지 않은 반지름 방향의 도핑 프로파일을 갖는다.
- 멀티모드 광섬유는 약간의 멀티모드가 되도록 고유의 필터링 수단을 포함한다.
- 멀티모드 광섬유는 안정화 수단에 의해 기계적으로 경화된다.
- 멀티모드 광섬유의 안정화 수단은 상기 멀티모드 광섬유를 둘러싸는 대-직경의 기계적인 외장으로 이루어진다.
- 멀티모드 광섬유의 안정화 수단은 원통형 서포트로 이루어지며, 그의 주변에는 나선형으로 속을 도려낸 홈이 있으며, 상기 멀티모드 광섬유는 잡아당겨-고정(tension-locked)되도록 상기 홈에 삽입된다.
- 멀티모드 광섬유의 안정화 수단은 속을 도려낸 홈을 갖는 선형 서포트로 이루어지며, 이 홈에 멀티모드 광섬유가 길이축을 따라 삽입되며, 상기 멀티모드 광섬유는 눌러-고정(pressure-locked)되도록 다른 편(second piece)으로 덮여진다.
- 광학 공진기는 반사 단들 중 하나에 근접하게 배열된 광학 발진기(optical trigger)를 포함하며, 광학 공진기가 레이저 펄스를 발생시키는 것을 가능하게 한다.
- 파워 광섬유 레이저 장치는 하나 이상의 편광 광학 수단을 포함한다.
본 발명은 또한 위에서 설명한 바와 같은 파워 광섬유 레이저 장치를 포함하는 파워 광섬유 레이저 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 파워 광섬유 레이저 시스템은 멀티모드 광섬유를 증폭하는 이중-외장을 포함하며, 유일하거나 거의 유일한 이중-외장 증폭 멀티모드 광섬유의 기본 모드만을 여기하도록, 광학 공진기의 부분반사단에 의해 투과되는 광 신호는 증폭 멀티모드 광섬유의 면들 중 하나로 커플링된다.
다음의 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다:
- 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파워 광섬유 레이저 장치를 나타낸다;
- 도 2는 광섬유의 고유 모드(natural mode)들의 공간상의 분포를 나타낸다;
- 도 3은 두개의 광학 서브모듈을 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치를 나타내며, 각각은 렌즈 및 전 또는 부분 반사 거울을 포함한다;
- 도 4는 필터링 조건을 만족하도록 광학 요소들 사이의 대략적인 거리를 나타낸다;
- 도 5는 다른 크기 값(w)들에 대해, 제2 서브모듈(26)이 기본 모드에서 공진하는 커플 L1-L2를 나타낸다;
- 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단 하나의 서브모듈을 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치를 나타낸다;
- 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두개의 싱글-모드 광섬유 팁을 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치를 나타낸다;
- 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발진기를 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치를 나타낸다;
- 도 9는 기계적인 외장에 의해 둘러싸인 멀티모드 광섬유의 횡-단면을 나타낸다;
- 도 10은 멀티모드 광섬유의 실린더-형 안정화 수단을 나타낸다;
- 도 11은 멀티모드 광섬유를 안정화시키도록 작동하는 선형 서포트를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예들중 하나에 따른 파워 광섬유 레이저 장치를 나타낸다.
이 장치는 적어도 하나의 펌프 파를 방출하는 파워 레이저 다이오드(1)를 포함한다. 이 파워 레이저 다이오드(1)는 가능하게는 광섬유로 이루어질 수 있다.
또한 파워 광섬유 레이저 장치는, "공동(cavity)"으로도 불리며, 전반사단(6)과 부분반사단(9)을 포함하는 광학 공진기(12)를 포함한다.
전반사단(6)은 완전히 또는 거의 완전히 반사하는 단을 의미한다.
단들(6, 9)은 레이저 방출 파장에 대해 조정된 거울 또는 회절 격자일 수 있다. 부분반사단(9)은 광학 공진기(12) 외부로 레이저 빔의 일부를 투과시킬 수 있고 광학 공진기(12) 내부로 레이저 빔의 다른 일부를 반사시킬 수 있다. 단들(6, 9)은 레이저 방출 파장의 빔을 반사시킨다.
광학 공진기(12)는 증폭 멀티모드 광섬유(7)를 포함한다. 이 멀티모드 광섬유(7)는 이테르븀, 네오디뮴, 툴륨 또는 에르븀 등의 희토류 이온으로 도핑된 실리카 또는 유리로부터 만들어진 코어(20)로 이루어진 이중-외장 광섬유이다.
비록 보다 큰 직경도 가능하지만, 이 코어(20)의 전형적인 직경은 20 내지 100 마이크로미터이다.
이 코어(20)는 "펌핑 외장(pumping sheath)"으로 불리며 전형적으로 100 내지 800 마이크로미터의 직경을 갖는 제1 외장(21)에 의해 둘러싸여진다.
이 제1 펌핑 외장(21)은 가둠 외장(22)에 의해 둘러싸여지며, 이 가둠 외장(confining sheath)의 굴절률은 펌핑 외장(21)의 굴절률보다 뚜렷히 낮다. 가둠 외장(22)은 한 세트의 공기-충전 모세관, 저굴절률 폴리머 또는 임의의 다른 비흡수성 물질로 이루어질 수 있다.
이 가둠 외장(22)은 광섬유를 기계적으로 유지하는 기계적 외장(13)에 의해 둘러싸여질 수 있다. 멀티모드 광섬유(7)는 본질적으로 경성이거나(직경＞1㎜) 연성일 수 있다.
파워 레이저 다이오드(1)는 코어(20)의 도핑제들의 흡수 대역에 해당하도록 조절된 파장을 가질 수 있다. 그것은 펌프 파를 멀티모드 광섬유(7)의 코어(20)속에 삽입한다.
광학 수단(3, 11)은 멀티모드 광섬유(7)에 펌프 파를 커플링하도록 작동하며, 이것은 멀티모드 광섬유에서 기본 모드를 가지며 가능하게는 보다 높은 고차 모드를 갖는 레이저 빔을 만들어낸다.
이 펌프 복사는 코어(20)에서 여기 분포를 일으키고 이렇게 해서 광학 이득을 일으킨다.
멀티모드 광섬유(7)의 길이는 펌프 파의 충분한 흡수와 레이저 방출을 허용하는 공동 이득을 확보하도록 선택된다.
멀티모드 광섬유(7)는 이의 양단부에 위치된 입력면(23) 및 출력면(24)을 갖는다. 펌프 파는 레이저 다이오드(1)에 근접하게 위치되는 입력면(23)을 통해 주입된다. 출력면(24)은 부분반사단(9)에 근접하게 위치된다.
광학 공진기(12)는 적어도 하나의 서브모듈(25, 26)을 포함한다.
도 1에 나타낸 바처럼, 본 발명의 실시예에서, 광학 공진기(12)는 두개의 광학 서브모듈(25, 26)을 포함한다.
이는 전반사단(6)과 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23) 사이에 형성되는 제1 광학 서브모듈(25)을 포함하고, 부분반사단(9)과 멀티모드 광섬유(7)의 출력면(24) 사이에 형성되는 제2 광학 서브모듈(26)을 포함한다.
굴절률-계단형(index-step) 광섬유는 다음 식에 의해 주어지는 "감소 주파수"(V)로 불려지는 파라미터를 특징으로 할 수 있다:
Figure 112009004373640-PCT00001
상기 식에서:
a: 광섬유 코어의 반경
λ: 레이저 파장
NA: 광섬유 코어의 개구수
그리고,
Figure 112009004373640-PCT00002
상기 식에서:
n1: 광섬유 코어의 굴절률
n2: 펌프 외장의 굴절률
멀티모드 광섬유에 의해 지원되는 모드의 개수는 다음에 의해 주어진다:
Figure 112009004373640-PCT00003
상기 식에서, d=2a, d는 광섬유 코어의 직경이다.
이는 결과적으로 다음과 같이 쓸 수 있다:
Figure 112009004373640-PCT00004
광섬유에서 전파하기 쉬운 모드의 개수는 광섬유 코어 직경에 따라 매우 급속히 커진다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 다수이지만, 이러한 모드들은 잘 알려진 특성을 가지며 Laguerre-Gauss 다항식에 의해 완벽히 묘사된다.
도 2는 광섬유의 고유 모드의 공간상의 분포를 나타낸다. y-축(42)은 이득을 나타내고, x-축(43)은 광섬유의 중심에 대한 거리를 나타낸다.
빔의 형태는 고차 모드(41)와 영차 모드(또는 기본 모드)(40)로 풀어진다.
도면에서 곡선(40)으로 제시된, 영차 모드는 Gaussian 형태를 가지며, 그의 세기는 다음의 법칙에 따라 반경 방향으로 감소한다:
Figure 112009004373640-PCT00005
"기본 모드(fundamental mode)"로 불리는 영차 모드의 크기 w는, 광섬유에서, 다음 식에 의해 대략적으로 주어진다:
Figure 112009004373640-PCT00006
이러한 표현들에 근거하여, 광섬유가 기본 모드를 안내하도록 강제하는 것이 가능하다. 광섬유의 면들(23, 24) 중 하나의 입력에 입사하는 광 세기가 이 광섬유에서의 고유 모드의 전파에 해당할 경우, 에너지가 이 모드에서 가두어진 상태로 남게되고 더 높은 고차 모드를 여기할 수 없다.
따라서, 광섬유의 출력에서의 광세기 프로파일은 주입된 모드의 광세기 프로파일과 정확히 같다.
이렇게해서, 광섬유의 면들(23, 24) 중 하나에 기본 모드의 광세기 분포와 정확하게 같은 광세기 분포를 주입하는 것은 어렵다.
파의 오직 일부 진폭 및 위상 분포 만이 변형없이 광학 서브모듈(25, 26)을 통해 전파될 수 있는데, 광학 서브모듈(25, 26)의 광학 및 기하학적 특성들이 Gaussian 광학의 의미에서의 안정한 전파와 양립될 것을 조건으로 한다. 따라서, 상기 광학 서브모듈(25, 26)에서의 왕복 이동후에 최소 손실로, 또는 심지어 어떠한 회절 손실도 없이, 재생산하는 매우 특별한 분포를 찾는 것이 가능하다. 이러한 분포들은 광학 서브모듈(25, 26)의 전파의 고유 모드로 생각될 수 있으며, 기본 모드는 Gaussian 세기 분포를 갖는다. 광학 서브모듈(25, 26)의 고유 모드에 해당하는 (진폭 및 위상 내) 광 분포가 광학 서브모듈(25, 26)의 입력면 상에 놓여질 때, 이러한 분포는 광학 서브모듈(25, 26)에서의 왕복 이동후에 어떠한 변화나 손실이 없는 상태로 있게 된다.
반대로, 특성이 광학 서브모듈(25, 26)의 기본 모드에 부합하지 않는 파는 한편으로는, 광학 서브모듈(25, 26)에서 회절 손실을 겪게되고, 다른 한편으로는 파의 진폭 및 위상 분포가 광학 서브모듈(25, 26)을 통과함에 의해 완전히 변형되게된다.
멀티모드 광섬유에서의 모드 필터링의 문제를 해결하기 위하여, 각각의 광학 서브모듈(25, 26)은 그의 기본 모드가, 광학 서브모듈(25, 26)과 멀티모드 광섬유(7) 사이의 계면에서, 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드의 특성과 동일하거나 거의 동일한 특성을 갖도록 설계된다. 그래서, 광학 서브모듈(25, 26)은 그 자체로 멀티모드 광섬유(7)의 입력 또는 출력면(23, 24)중 하나로 부터 나오는 기본 모드를 재영상화하도록 작동하며, 유일하거나 거의 유일한 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드를 여기시키게 된다. 용어 "영상화(imaging)"는 본 발명에서 광선의 의미가 아닌 Gaussian 빔의 의미로 이해되며, 이는 그 자체상에 재영상화된 빔이, 광학 시스템 내에서의 왕복 이동후, 입사 파와 동일한 진폭 및 위상 분포를 가지는 것을 의미한다.
광학 서브모듈(25, 26)은 멀티모드 광섬유(7)의 입력 또는 출력면들(23, 24) 중 하나 상에 입사하는 레이저 빔의 기본 모드의 크기(w)를, 멀티모드 광섬유(7)의 다른 입력 또는 출력면(23, 24)의 출력에서 싱글-모드 또는 거의 싱글-모드의 레이저 빔을 생산하는데 적합하게 하도록 작동한다.
실제로, 각각의 광학 서브모듈(25, 26)은 입력 또는 출력면(23, 24)상에 입사하는 레이저 빔의 에너지를 공간상에서 필터링 하도록 적합하게 된 공간상의 필터링 수단이며, 고차 모드의 이득을 이득 문턱값 아래로 감소시키고 기본 모드 이득을 상기 이득 문턱값 위로 끌어올리도록 한다.
이득 문턱값은 레이저 효과가 얻어지게 하는 문턱값에 해당한다.
광학 서브모듈(25, 26)에 의해 이행되는 필터링 수단은 멀티모드 광섬유(7)의 입력 및 출력면(23, 24) 각각에 마주보게 배열된다.
광학 서브모듈(25, 26)은 증폭 멀티모드 광섬유(7)로부터 독립된다. 광학 서브모듈(25, 26)은 기본 모드에 유리하고, 따라서, 비록 증폭 매체가 수개의 모드를 지원할 수 있더라도, 싱글-모드 방출을 부과하게 된다.
각각의 광학 서브모듈(25, 26)은 광학 서브모듈(25, 26)에서 정해진 위치를 갖는 광학 수단(2, 8)을 포함하며, 이 광학 서브모듈에서 레이저 빔의 왕복 이 동(round trip)후에, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 입력 또는 출력면(23, 24)상에 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드의 진폭 및 위상을 재생산할 수 있게 되며, 이에 의해 기본 모드에서의 회절 손실을 최소화한다.
또한, 광학 서브모듈이 다른 모드를 필터링 할 수 있도록, 광학 수단(2, 8)의 위치는 광학 서브모듈(25, 26)에서 정해지며, 상기 다른 모드에서 추가 회절 손실을 만들고, 이에 의해 광학 공진기에서 전파되는 레이저 모드의 개수를 최소화한다.
바람직하게는, 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드를 재생산하고 이 모드에서 회절 손실을 최소화하는 것을 시도한다.
비록 광학 서브모듈(25, 26)이 모든 비-기본 모드를 필터링하지 않는다 할지라도, 광학 공진기(12)의 출력에서 레이저 빔의 모드의 개수는 멀티모드 광섬유(7)의 고유 모드의 개수보다 아주 확연하게 작다.
도 3에 나타낸 실시예에서, 제1 광학 서브모듈(25)은, 이 광학 서브모듈(25)의 기본 모드의 특성이 입력면(23)상의 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드에 해당하도록 위치되는, 렌즈(2a) 또는 수개의 렌즈로 이루어진 광학 수단(2, 8)과 거울(6)을 포함한다.
또한, 제2 광학 서브모듈(26)은, 이 광학 서브모듈(26)의 기본 모드의 특성이 출력면(24)상의 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드에 해당하도록 위치된, 렌즈(8a) 또는 수개의 렌즈로 이루어진 광학 수단(2, 8)과 부분 반사 거울(9)을 포함한다.
서브모듈(25, 26)의 광학 수단(2, 8)은 멀티모드 광섬유(7)의 입력 또는 출력면(23, 24)을 포함할 수 있다. 입력 또는 출력면(23, 24)은 자체 여과하거나 광학 서브모듈(25, 26)에 공헌하는 광학 파워를 가질 수 있다.
그 다음 멀티모드 광섬유(7)의 입력 또는 출력면(23, 24)은 분할(cleaving), 융해(melting), 연마(polishing) 또는 어느 다른 광학 제조 기법에 의해 가공되고 비-영차 수렴성을 얻을 수 있게 된다.
이제, 파워 광섬유 레이저 장치의 작동 모드를 자세히 설명한다.
파워 레이저 다이오드(1)는 펌프 파를 발생시키며, 이 펌프 파는 2색성 거울(3)에 집속하는 렌즈를 통해 멀티모드 광섬유(7)로 주입된다. 그 다음 펌프 파는, 제1 광학 서브모듈(25)의 광학 수단(2)의 렌즈(2a)에 의해 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23)에 집속된다. 파워 레이저 다이오드(1)의 복사는 멀티모드 광섬유(7)의 코어(20)에 흡수된다.
그 다음, 멀티모드 광섬유(7)는 파장 λ의 제2 복사를 방출하고, 제2 복사는 모두 멀티모드 광섬유(7)를 따라, 멀티모드 광섬유(7)의 출력면(24)까지 안내된다. 그 다음 이 복사는 파장 λ으로 부분 반사 거울(9)에 입사되기 전에, 제2 광학 서브모듈(26)의 광학 수단(8)의 렌즈(8a)에 의해 시준된다.
이렇게 해서, 복사의 일부는 멀티모드 광섬유(7)로 반환된다. 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23)의 출력에서, 복사는 제1 광학 서브모듈(25)의 광학 수단(2, 8)의 렌즈(2a)에 의해 이색성 거울(3)로 시준된다.
전반사거울로 이루어진 전반사단(6)은 광학 공진기(12)를 폐쇄하고 멀티모드 광섬유(7)쪽으로 복사를 그 자체로 반환한다. 이 거울은 평면 또는 곡면일 수 있다.
이 광섬유 레이저에서 공진하는 모드의 필터링 원리는 두개의 광학 서브모듈(25, 26)의 기하학적 특성들을 매치시키는 것이다.
그 때문에, 광학 서브모듈(25, 26)에서 공진할 수 있는 Gaussian 빔의 넥 영역(neck region)이 증폭 멀티모드 광섬유(7)에서 기본 모드의 넥 영역에 정확히 일치하도록 다른 광학 요소들의 거리, 초점 길이와 곡률 반경이 조정된다.
예를 들면, ABCD 메트릭스 방법("Laser", Siegmann)으로, 제1 광학 서브모듈(25)의 고유 모드가 얻어진다. 광섬유(7)의 입력면(23)이 평면이기 때문에, 필요적으로 Gaussian 빔은 이 위치에서 넥 영역을 나타낸다. 이 방법은 고유 모드의 크기를 계산하는데 이용될 수 있다. 즉, 제1 광학 서브모듈(25)에서의 왕복 이동후에, 모드는 진폭 및 위상에서 자체상에 재영상화되며 자동적으로 이 동일한 위치에 넥 영역을 갖는다.
이러한 계산은 Gaussian beam을 사용하고 따라서 기하 광학의 계산과 등가가 아님을 주목해야 한다. 여기서, 용어의 기하학적 의미에서의 영상화는 없지만, Gaussian 모드, 즉 에너지 분포 및 위상 에지(phase edge)의 전파는 있다.
같은 방법은 제2 광학 서브모듈(26)의 모드를 계산하는데 적용될 수 있다.
이렇게, 이 방법은 각각의 광학 서브모듈(25, 26)의 모드의 크기(w)가 입력면(23) 및 출력면(24)상의 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드의 크기와 정확하게 또는 거의 정확하게 일치하도록 두 광학 서브모듈(25, 26)의 파라미터를 조정하는 것 을 가능하게 한다.
이러한 조건에서, 두 광학 서브모듈(25, 26)의 고유 모드와 멀티모드 광섬유(7)의 고유 모드 사이에 공진이 일어난다. 그 다음, 본 발명자들은 광학 서브모듈(25, 26)에서처럼 멀티모드 광섬유(7)에서도 최소 회절 손실의 여건에 있게 된다. 그렇게 형성된 레이저는, 비록 광섬유가 다른 모드를 지원할지라도 자연히 이 기본 모드로 발진한다.
도 4는 계산을 위해 참작되야만 하는 제2 광학 서브모듈(26)의 광학 요소들 사이의 거리를 나타낸다.
거리 L1은 멀티모드 광섬유(7)의 출력면과 제2 광학 서브모듈(26)의 광학 수단(8)의 렌즈(8a) 사이의 거리에 해당한다.
거리 L2는 제2 광학 서브모듈(26)의 광학 수단(8)의 렌즈(8a)와 부분 반사 거울(9) 사이의 거리에 해당한다.
위에 언급된 방법은 기본 모드가 출력면(24)에서 크기(w)를 갖도록 거리 L1과 L2를 계산하는 것을 가능하게 한다. 이러한 예에서, 제2 광학 서브모듈(26)의 광학 수단(8)의 렌즈(8a)의 초점 길이는 f2=8㎜이다.
도 5는 다른 크기 (또는 모드 직경) 값(w)들에 대해, 제2 서브모듈(26)이 기본 모드에서 공진하는 커플 L1-L2를 나타낸다.
도 5는 15 내지 25 마이크로미터 각각의 (w) 값에 대해, 커플 L1-L2가 존재하며 이 커플 L1-L2에 대해 제2 광학 서브모듈(26)이 이러한 모드에서 공진하는 것을 나타낸다.
제1 광학 서브모듈(25)에 대해서도 같은 계산을 하여 이러한 제1 광학 서브모듈(25)을 광섬유의 기본 모드로 조정되게 할 수 있다.
이 실시예에서, 멀티모드 광섬유(7)는 이테르븀-이온이 도핑된 이중-외장 광섬유이다. 그의 크기 값은 다음과 같다:
코어의 직경: 50㎛;
펌핑 외장의 직경: 200㎛;
코어의 개구수: 0.06;
이 멀티모드 광섬유(7)는, 1/e2의 반경과 약 18㎛의 기본 모드를 갖는다.
제1 광학 서브모듈(25) 및 제2 광학 서브모듈(26)이 조정되지 않을 때, 도 3에 따른 레이저 장치는 공간상의 멀티모드 복사를 방출한다.
제1 광학 서브모듈(25) 및 제2 광학 서브모듈(26)이 그들의 기본 모드가 광섬유(7)의 기본모드에 해당하게 구성될 때, 공간상 싱글-모드 빔이 레이저 장치의 출력에서 얻어진다.
수개 세트의 파라미터들은 위에서 언급한 결과를 낳는다. 전반사거울(6) 및 부분반사거울(9)의 곡률 반경이 조정될 수 있는데, 공진기(12)의 광학 요소들 사이의 거리가 부수적으로 변화되는 것을 조건으로 한다.
전 반사 거울(6) 및 부분 반사 거울(9)은 곡면 또는 평면일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 전 반사 거울(6)은 100과 200㎜ 사이의 곡률 반경을 가지며, 제1 광학 서브모듈(25)의 광학 수단(2)의 렌즈(2a)는 8㎜의 초점 거리를 갖는 비구면이 며, 제2 광학 서브모듈(26)의 광학 수단(8)의 렌즈(8a)는 8㎜의 초점거리를 갖는 비구면이며, 부분 반사 거울(9)은 평면이다.
부분 반사 거울(9)은 다음의 요소들:
● 4% 내지 50%의 반사도를 갖는 부분 반사 거울;
● 평면 또는 곡면 유리 판;
● 4% 내지 50%의 반사도를 갖는 회절 격자;
● 4% 내지 50%의 반사도를 갖는 괴상 브라그 격자(massive Brag grating) 중에서 선택될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 부분 반사 거울(9)은, 펌핑 외장으로부터 나오는 펌프 빔을 그 자체상에 정확하게 반환시키도록 위치된다. 이러한 위치는, 광섬유의 출력면(24)을, 부분 반사 거울(9)상에 반사된후에, 1 또는 -1과 같은 확대도 및 대물 개구수와 같은 영상 개구수로, 그 자체상에 영상화하도록 기하 광학 계산을 통해 최적화된다.
또 다른 실시예에서, 광학 공진기(12)는 이색성 거울(3)과 전반사단(6) 사이에 배치된 렌즈(4)를 포함한다.
그 다음, 이 렌즈(4)를 고려하여 광학 요소들 사이의 거리를 다시 계산한다.
도 6은 또 다른 실시예를 나타내는데, 이 실시예에서 광학 공진기(12)는 제1 광학 서브모듈(25)만을 포함한다. 이 제1 광학 서브모듈(25)은 렌즈(2a)로 이루어지는 광학 수단(2)과 전반사거울(6)을 포함한다.
광학 공진기(12)는 그의 타 단에서 광학 폐쇄 수단에 의해 폐쇄된다.
광학 공진기(12)를 폐쇄하는 광학 폐쇄 수단은 광파에 대해 수렴성 및 반사성 모두를 가진다.
광학 폐쇄 수단은 광파에 대해 수렴성 및 반사성 모두를 갖는 단일 광학 요소로 이루어질 수 있다.
광학 공진기(12)를 폐쇄하는 광학 폐쇄 수단은 멀티모드 광섬유의 출력면(24)이 될 수 있다.
멀티모드 광섬유의 출력면(24)은, 광섬유의 코어에서 나오는 기본 모드가 그 자체상에 재영상화되는 조건을 만족시키도록, 거의-완벽한 평탄도 및 멀티모드 광섬유의 축에 대해 거의 완벽한 수직도를 가져야 한다. 광학 공진기(12)의 다른 측면이 광섬유의 고유 모드로 조정된 제1 광학 서브모듈(25)을 포함할 경우, 기본 모드 단독으로 손실없이 공진할 수 있게 된다.
출력면(24)은 곡률을 나타낼 수 있는데, 광섬유(7)의 안내 영역의 이 출력면과 입력면 사이의 거리와 출력면의 곡률이 광섬유의 코어에서 나오는 기본 모드가 그 자체상에 재영상화되는 조건을 만족하도록 선택되는 것을 조건으로 한다.
또한, 광학 공진기(12)에서 사용되는 공간상의 필터링은 다른 발산성의 복사들의 식별을 허용하는 임의의 시스템을 사용할 수 있다.
또한, 광학 공진기(12)가 제2 광학서브모듈(26)만을 포함하는 실시예를 실현하는 것도 가능하다. 이 제2 광학 서브모듈(26)은 렌즈(8a)로 이루어지는 광학 수단(8) 및 부분반사거울(9)을 포함한다. 광학 공진기(12)를 폐쇄하는 광학 폐쇄 수단은 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23)으로 이루어진다.
전반사단(6)은 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23)으로 이루어진다.
도 7에 나타낸 바와 같은 또 다른 실시예에 따르면, 두개의 서브-공동(25, 26)의 광학 수단(2, 8) 각각은 멀티모드 광섬유(7)의 입력 및 출력면(23, 24) 중의 하나와 접촉하는 싱글-모드 광섬유 팁(36)을 포함한다. 레이저 빔은 렌즈(2b, 8b)에 의해 싱글-모드 광섬유 팁(36)상에 집속된다.
싱글-모드 광섬유 팁(36)은 멀티모드 광섬유(7)의 코어직경과 비슷한 코어직경을 갖는다.
유리하게는, 광학 공진기(12)는 두개의 싱글-모드 광섬유 팁(36)을 포함한다. 하나의 싱글-모드 광섬유 팁(36)은 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23)과 접촉하게 배열되고 다른 하나의 싱글-모드 광섬유 팁(36)은 멀티모드 광섬유(7)의 출력면(24)과 접촉하게 배열된다. 이러한 싱글-모드 광섬유 팁(36)들은 미세구조의 광섬유로부터 만들어질 수 있다.
그렇게, 완전한 구조가 만들어지며, 이 구조에서, 하나 이상의 싱글-모드 광섬유 팁(36)이 증폭 멀티모드 광섬유(7)와 결합되기 때문에, 모드의 필터링이 수행된다. 이 경우, 다른 구역들을 형성하는 멀티모드 광섬유(7) 와 싱글-모드 광섬유(36)의 특성이 계산되며, 그들의 기본 모드는 서로 매치되고 싱글-모드 광섬유 팁(36)의 기본 모드와 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드 사이의 공진이 나타난다. 싱글-모드 광섬유 팁(36)은 레이징 이온(lasing)들로 도핑되지 않으므로, 제조가 훨씬 더 용이하다.
실시예에서, 싱글-모드 광섬유 팁(들)(36)은 싱글-모드 광자 광섬유일 수 있 고 증폭 멀티모드 광섬유(7)는 도핑된 광섬유(광자성이거나 그렇지 않음)일 수 있다.
싱글-모드 광섬유 팁(36)들은, 예를 들면, 도핑된 증폭 멀티모드 광섬유(7) 상에 용접(weld)되거나 융해(fusion), 접착(bonding) 또는 퇴적(deposition)에 의해 광섬유와 결합된다.
싱글-모드 광섬유 팁(36)은, 소위 "이중-클래드" 구조를 가지며, 이 구조는 한편으로는 싱글-모드 코어(20)를 포함하고, 다른 한편으로는 증폭기로 사용되는 도핑된 멀티모드 광섬유(7)에 등가인 특성들(직경 및 개구수)를 갖는 펌프 외장(21)을 포함한다.
광학 공진기(12)는 전반사단(6)에 의해 폐쇄되며, 이 전반사단(6)은 구면 거울이 될 수 있으며, 이 구면 거울의 곡률 반경 및 위치는 제1 단(23)과 접촉하는 싱글-모드 광섬유 팁(36)으로부터 나오는 기본 모드가, 구면 거울(6) 상에서 반사된 후에, 어떠한 크기 또는 개구수도 이 제1 단(23)의 면상에서 변화하지 않으며 영상화되는 것을 확보하도록 계산된다.
공간상의 모드 필터링은 임의의 요소 즉, 투과 또는 반사가 이러한 요소상의 입사에 강하게 의존하는 임의의 요소에 의해, 특히 체적 Bragg 거울(volume Bragg mirror)에서 수행될 수 있다.
또한 필터링은 광학 공진기(12)의 거울(들)의 특별한 처리를 통해 얻어질 수 있다.
도 8에 나타낸 실시예에서, 광학 공진기(12)는 전반사단(6)에 근접하게 배열 된 광학 발진기(10)를 포함할 수 있다. 이 광학 발진기는 광학 공진기(12)가 연속 복사를 방출하는 펌핑 소스(pumping source)로부터 거대 광 펄스(giant light pulse)를 발생시키는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 발진기(10)는 전반사단(6)과 이색성 거울(3) 사이에 배열된다.
발진기(10)는 나노초 펄스가 만들어지는 것을 가능하게 한다.
안정한 작업을 확보하기 위하여, 나머지의 광학 공진기(12)는 기본 모드의 에너지 일부를 다른 모드로 커플링 하지 않는 것이 필요하다.
이 때문에, 멀티모드 광섬유(7)는, 보다 높은 고차 모드와 기본 모드의 커플링을 감소시키도록 멀티모드 광섬유(7)의 곡률 반경을 안정화시키는 안정화 수단에 의해 기계적으로 경화된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 멀티모드 광섬유(7)의 안정화 수단은, 상기 멀티모드 광섬유(7)를 경화시키도록 상기 멀티모드 광섬유(7)를 둘러싸는 대-직경 기계적 외장(13)(경성 봉 타입)으로 이루어진다. 싱글-모드 광섬유에 대해, 도 9에 나타낸, 그러한 기계적 외장(13)을 사용하는 것은 알려져 있다.
도 9는 멀티모드 광섬유(7)의 횡단면을 나타내는데, 상기 멀티모드 광섬유(7)는 코어(20)를 포함하고, 상기 코어(20)는 펌핑 외장(21)에 의해 둘러싸여 있으며, 상기 펌핑 외장은 가둠 외장(22)에 의해 둘러싸여 있고, 가둠 외장(22)은 기계적 외장(13)에 의해 둘러싸여 있으며, 이들은 유리로 만들어 질 수 있다.
도 10에 나타낸 또 다른 실시예에 따르면, 멀티모드 광섬유(7)의 안정화 수 단은 실린더형 서포트(14)를 포함하며, 실린더형 서포트(14)의 주변(17)에 속을 도려내어 홈(16)이 만들어진다. 나선 방식으로 실린더형 서포트(14)의 둘레에 속을 도려내어 홈(16)이 만들어진다. 잡아당겨- 또는 눌러- 고정되도록 멀티모드 광섬유(7)가 이 홈에 삽입된다.
실린더형 서포트(14)는 두개의 입력 서포트(28) 및 출력 서포트(29)를 포함하며, 이들을 통해 멀티모드 광섬유(7)가 실린더형 서포트(14)에 출입한다. 광학 서브모듈(25, 26)의 광학 수단(2, 8)의 렌즈(2a, 8a)는 이러한 두개의 입력 서포트(28)와 출력 서포트(29) 앞에 그리고 멀티모드 광섬유(7)의 입력면(23)과 출력면(24) 앞에 배열될 수 있다. 이러한 두개의 입력 서포트(28)와 출력 서포트(29)는 실린더형 서포트(14)의 홈과 유사한 홈을 포함하며, 멀티모드 광섬유(7)가 그속에 삽입된다.
이 실시예에서, 멀티모드 광섬유(7)는 연성인 것이 바람직하다.
도 11에 나타낸 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 멀티모드 광섬유(7)의 안정화 수단은 속을 도려낸 홈을 갖는 선형 서포트(15)를 포함하며, 상기 홈에 멀티모드 광섬유(7)가 길이축(19)을 따라 삽입된다. 다른 편(32)은 멀티모드 광섬유(7)를 눌러-고정시키도록 멀티모드 광섬유(7)를 덮는다.
직선의 편광에 유리하도록, 광섬유는 평면에 유지되는 동안 경화되는 것이 바람직하다.
이러한 두개의 예에서, 홈은 멀티모드 광섬유(7)상의 열적인 효과를 최소화하도록 고체 그리고 가능하면 양호한 열-전도성 물질에서 기계가공하여 만들어진 다. 멀티모드 광섬유(7) 전체가 경성 서포트(14, 15)와 접촉하는 것이 중요하다.
이 두개의 예에서, 홈(16)의 크기는 그안에 삽입될 멀티모드 광섬유(7)에 맞추어진다.
어느 경우에도, 멀티모드 광섬유(7)의 곡률 반경이 공간상 모드들 사이에 커플링을 일으키지 않는 것을 확보할 필요가 있다.
이 실시예에서, 멀티모드 광섬유(7)는 반-경성이거나 연성이고 그의 곡률반경은 무한대에 이를 수 있다.
종래의 광섬유 레이저에서, 광섬유의 미세- 또는 거대-곡률은 편광 상태사이에 커플링을 일으킨다. 따라서, 연성 광섬유로 안정한 편광 상태를 유지하는 것은 어려우며, 멀티모드의 경우 더욱더 그렇다. 본 발명에 따른 안정화 수단은 광섬유에 대해 안정한 편광 상태를 유지하는 것이 가능하다.
또 다른 실시예에서, 편광 상태에 따라 달라지는 이득 또는 손실을 가능하게 하기 위해서, 광학 공진기(12)내에 음향-광학 또는 전자-광학 발진 요소들을 도입하는 것이 가능하다. 비록 멀티모드 증폭 매체가 편광 보존 타입이 아닐지라도, 편광된 복사를 갖는 것이 가능하다. 또한, 연속 복사 또는 편광된 펄스 복사를 얻는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 위에서 설명한 바와 같은 파워 광섬유 레이저 장치와 이중-외장 증폭 멀티모드 광섬유를 포함하는 파워 광섬유 레이저 시스템에 관한 것이다.
투과된 레이저 빔의 기본 모드의 크기와 증폭 멀티모드 광섬유의 면의 크기를 매치시키도록, 광학 공진기(12)의 부분반사단(9)을 투과된 광신호는 증폭 멀티 모드 광섬유의 면들중 하나에 커플링된다. 펌프 파에 의해 여기된 유도 방출의 최대 부분은 기본 모드로 커플링된다.
위에서 언급된 바와 같이, 굴절률-계단형(index-step) 또는 굴절률 구배형(index-gradient) 광섬유에서, 1/e2와 같은 직경은 도핑된 코어의 직경보다 실질적으로 더 작다(제시된 경우에 50 마이크로미터의 광섬유에서 36마이크로미터). 굴절률-계단형 광섬유는 그의 코어가 완전히 도핑되며, 기본 모드에서의 펌프 에너지 커플링에 최적인 광섬유는 아니다. 따라서, 특별한 실시예에서, 레이저 장치를 광섬유로 최적화하는 것이 가능한데, 이 광섬유의 안내 코어는 가로 방향에서 불균일 도핑 프로파일을 갖는다. 이는 펌프-기본 모드 커플링과 따라서 레이저 수율에 유리하고 위에서 언급한 모드 필터링을 보다 용이하게 하는 등의 두가지 이점을 제공한다.
또한, 이러한 타입의 커플링은 안내 코어의 전부 또는 일부에서 변하는 굴절률을 갖는 광섬유로 가능하다.
그래서, 파워 광섬유 레이저 장치는, 광섬유 수명을 희생하지 않으면서도, 임의의 큰 직경을 갖는 멀티모드 광섬유로부터 기본 모드에서 안정한 싱글-모드 복사를 매우 양호한 수율로 만들어 내도록 작동한다.

Claims (17)

  1. - 펌프 파를 방출하는 파워 레이저 다이오드(1);
    - 다음의 광학 공진기(12):
    ○ 전반사단(6) 및 부분반사단(9),
    ○ 20㎛ 보다 큰 직경의 코어와, 양 단부에 입력면(23) 및 출력면(24)을 갖는 증폭 멀티모드 광섬유(7),
    ○ 적어도 하나의 광학 서브모듈(25, 26)을 포함하고, 상기 광학 서브모듈(25, 26)은 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 입력면(23)과 상기 전반사단(6) 사이에 형성되거나 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 출력면(24)과 상기 부분반사단(9) 사이에 형성되는 광학 공진기(12); 및
    - 상기 광학 공진기(12)에서 레이저 빔을 만들도록 상기 멀티모드 광섬유(7)에 상기 펌프 파를 커플링시키고, 상기 레이저 빔의 일부가 상기 부분반사단(9)을 통하여 상기 광학 공진기(12) 외부로 투과되며, 상기 레이저 빔의 또 다른 일부는 상기 광학 공진기(12)내에서 반사되는 광학 커플링 수단(3, 11, 2)을 포함하는 파워 광섬유 레이저 장치로서,
    상기 광학 서브모듈(25, 26)은 상기 광학 서브모듈(25, 26)에서 정해진 위치를 갖는 광학 수단(2, 8)을 포함하는 공간상의 필터링 수단이며, 상기 광학 서브모듈(25, 26)은, 상기 광학 서브모듈(25, 26)에서 레이저 빔의 왕복 이동후에, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 입력면(23) 또는 상기 출력면(24)상에 상기 멀티모드 광섬유(7)의 기본 모드의 진폭 및 위상을 재생산하며 이에 의해 상기 기본 모드에서의 손실을 최소화할 수 있고, 상기 광학 서브모듈(25, 26)은 다른 모드들을 필터링하며 상기 광학 공진기(12)의 상기 다른 모드들에서 추가 손실을 만들고 이에 의해 상기 광학 공진기(12)에서 전파되는 레이저 모드의 개수를 최소화할 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학 공진기(12)는 상기 멀티모드 광섬유(7)의 각각의 단부에 배열되는 두개의 서브모듈(25, 26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광학 공진기(12)는, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 일 단부에 배열되는 단 하나의 광학 서브모듈(25, 26)을 포함하며, 상기 광학 공진기(12)는 광학 폐쇄 수단에 의해 멀티모드 광섬유의 타 단부에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광학 공진기(12)를 폐쇄하는 상기 광학 폐쇄 수단은 상기 멀티모드 광섬유의 상기 입력면(23) 또는 상기 출력면(24) 중 하나로 이루어지며, 상기 입력면(23) 또는 상기 출력면(24)은 평면이고 상기 광섬유(7)의 광축에 수직하는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 광학 공진기(12)를 폐쇄하는 상기 광학 폐쇄 수단은 광 파에 대해 수렴 및 반사 성질 모두를 갖는 단일 광학 요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 서브모듈(25, 26)의 상기 광학 수단(2, 8)은 상기 반사단(6, 9)들 중 하나와 결합된 하나 이상의 렌즈(2a, 2b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 서브모듈(25, 26)의 상기 광학 수단(2, 8)은 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 입력면(23) 또는 상기 출력면(24)을 포함하며, 상기 입력면(23) 또는 상기 출력면(24)은 필터링 작용에 공헌하는 고유의 수렴성을 갖는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 광학 서브모듈(25, 26)의 상기 광학 수단(2, 8)은 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 입력면(23) 및 상기 출력면(24)중 하나와 접촉하는 싱글-모드 광섬유 팁(36)을 포함하며, 상기 레이저 빔은 렌즈(2b, 8b)에 의해 상기 싱글-모드 광섬유 팁(36)상에 집속되는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 코어는 상기 기본 모드의 이득에 유리하도록 균일하지 않은 반지름 방향의 도핑 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멀티모드 광섬유는 약간의 멀티모드가 되도록 고유의 필터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멀티모드 광섬유(7)는 안정화 수단에 의해 기계적으로 경화되는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 안정화 수단은 상기 멀티모드 광섬유(7)를 둘러싸는 대-직경의 기계적인 외장(13)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 안정화 수단은 원통형 서포트(14)로 이루어지며, 상기 원통형 서포트(14)의 주변(17)에는 나선형으로 속을 도려낸 홈(16)이 있으며, 상기 멀티모드 광섬유(7)는 잡아당겨-고정되도록 상기 홈(16)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 멀티모드 광섬유(7)의 상기 안정화 수단은 속을 도려낸 홈(34)을 갖는 선형 서포트(15)로 이루어지고, 상기 홈(34)에 상기 멀티모드 광섬유(7)가 길이축(19)을 따라 삽입되며, 상기 멀티모드 광섬유(7)는 눌러-고정되도록 다른 편(32)으로 덮여지는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 공진기(12)는 상기 반사 단(6, 9)들 중 하나에 근접하게 배열된 광학 발진기(10)를 포함하며, 상기 광학 발진기(10)는 상기 광학 공진기(12)가 레이저 펄스를 발생시키는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 편광 광학 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따라 정의된 파워 광섬유 레이저 장치와 이중-외장 증폭 멀티모드 광섬유를 포함하고, 상기 이중-외장 증폭 멀티모드 광섬유의 기본 모드를 여기하도록, 상기 광학 공진기(12)의 상기 부분반사단(9)에 의해 투과되는 광신호는 상기 증폭 멀티모드 광섬유의 상기 면들 중 하나에 커플링되는 것을 특징으로 하는 파워 광섬유 레이저 시스템.
KR1020097001462A 2006-07-13 2007-06-08 파워 광섬유 레이저 장치 Active KR101456166B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0652973A FR2903817B1 (fr) 2006-07-13 2006-07-13 Dispositif laser a fibre optique de puissance
FR0652973 2006-07-13
PCT/FR2007/051397 WO2008006994A1 (fr) 2006-07-13 2007-06-08 Dispositif laser à fibre optique de puissance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090029278A true KR20090029278A (ko) 2009-03-20
KR101456166B1 KR101456166B1 (ko) 2014-10-31

Family

ID=38069325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097001462A Active KR101456166B1 (ko) 2006-07-13 2007-06-08 파워 광섬유 레이저 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090316732A1 (ko)
EP (1) EP2041848B1 (ko)
JP (1) JP2009543366A (ko)
KR (1) KR101456166B1 (ko)
CN (1) CN101512851B (ko)
FR (1) FR2903817B1 (ko)
WO (1) WO2008006994A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949158B1 (fr) * 2009-08-14 2012-02-03 Draka Compteq France Fibre optique microstructuree et dispositif pour generer une lumiere blanche a large bande
CN101888054B (zh) * 2010-05-31 2012-11-14 清华大学 采用滤模匹配器进行横向模式控制的波导激光器
GB2487437A (en) 2011-01-24 2012-07-25 Univ Southampton A first resonant optical fiber cavity and an second resonant enhancement cavity arranged in the first cavity.
US10630040B2 (en) * 2016-02-05 2020-04-21 Nufern Mode mixing optical fibers and methods and systems using the same
CN111630448A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 株式会社藤仓 滤波元件、激光装置、光纤激光装置、滤波方法、以及激光装置的制造方法
CN119154078B (zh) * 2024-11-15 2025-02-07 厦门纽立特电子科技有限公司 一种多通激光放大器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3049077B2 (ja) * 1990-08-22 2000-06-05 住友電気工業株式会社 機能性光ファイバ
US5422897A (en) * 1994-01-28 1995-06-06 British Telecommunications Public Limited Company Two-stage mono-mode optical fibre laser
US5627849A (en) 1996-03-01 1997-05-06 Baer; Thomas M. Low amplitude noise, intracavity doubled laser
US5818630A (en) * 1997-06-25 1998-10-06 Imra America, Inc. Single-mode amplifiers and compressors based on multi-mode fibers
JP4138979B2 (ja) * 1998-01-30 2008-08-27 浜松ホトニクス株式会社 ファイバーレーザー装置及びレーザー加工装置
US6275512B1 (en) * 1998-11-25 2001-08-14 Imra America, Inc. Mode-locked multimode fiber laser pulse source
JP3067109B1 (ja) * 1999-05-17 2000-07-17 株式会社応用光電研究室 光学部品および光ファイバの端末部構造
US6324326B1 (en) * 1999-08-20 2001-11-27 Corning Incorporated Tapered fiber laser
US6611372B1 (en) * 2000-06-09 2003-08-26 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Erbium and ytterbium co-doped phosphate glass optical fiber amplifiers using short active fiber length
JP2002280649A (ja) * 2001-03-15 2002-09-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光の反射体及び光増幅器
US6954575B2 (en) * 2001-03-16 2005-10-11 Imra America, Inc. Single-polarization high power fiber lasers and amplifiers
JP2003198013A (ja) * 2001-10-19 2003-07-11 Toshiba Corp ファイバレーザ装置およびその光合分波器と映像表示装置
EP1586144B1 (en) * 2003-01-24 2016-05-11 Trumpf, Inc. Fiber laser
DE10353834A1 (de) * 2003-11-18 2005-06-16 Robert Bosch Gmbh Mehrkolbenpumpe
US7991021B2 (en) * 2003-12-05 2011-08-02 Northrop Grumman Systems Corporation Multimode raman fiber device with mode discrimination
JP2005251992A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Fujikura Ltd 光ファイバレーザ
JP2006019490A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Toyoda Mach Works Ltd ファイバレーザ発振装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008006994A1 (fr) 2008-01-17
EP2041848B1 (fr) 2017-08-09
US20090316732A1 (en) 2009-12-24
JP2009543366A (ja) 2009-12-03
CN101512851B (zh) 2012-07-04
EP2041848A1 (fr) 2009-04-01
FR2903817B1 (fr) 2010-06-25
CN101512851A (zh) 2009-08-19
FR2903817A1 (fr) 2008-01-18
KR101456166B1 (ko) 2014-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8565272B2 (en) Method and apparatus for generation and amplification of light in a semi-guiding high aspect ratio core fiber
US7792161B2 (en) Optical fiber for fiber laser, fiber laser, and laser oscillation method
US6904219B1 (en) Ultra high-power continuous wave planar waveguide amplifiers and lasers
JP2005303166A (ja) 光ファイバ端面構造、光ファイバレーザ及びレーザ加工装置
US20090262416A1 (en) Cascade laser
KR101456166B1 (ko) 파워 광섬유 레이저 장치
US7542488B2 (en) Fiber laser
EP2599170A1 (en) Fiber laser pumping configuration and method
JP2011114061A (ja) レーザ発振器、及び、モードフィルタ
EP1731936B1 (en) Optical fiber amplifier and optical amplifying method employing it
US8953648B2 (en) Fiber laser pumping configuration and method
JP2009537979A (ja) 高出力光ファイバパルスレーザ装置
US7161966B2 (en) Side-pumped fiber laser
AU2009200094A1 (en) Cascade laser
JP2012501532A (ja) 高い平均のパワーのファイバーを備えたレーザーデバイス
EP2677609B1 (en) Method and apparatus for generation and amplification of light in a semi-guiding high aspect ratio core fiber
US20030118073A1 (en) Compact optical amplifier, a system incorporating the same, and an optical amplification method
CN119605043A (zh) 基于蓝宝石光波导的增益介质
Février et al. Ytterbium-doped fibre lasers with tailored all-solid microstructured cladding

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20090122

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20120608

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20130823

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20140328

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20130823

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PJ0201 Trial against decision of rejection

Patent event date: 20140625

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event code: PJ02012R01D

Patent event date: 20140328

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PJ02011S01I

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Decision date: 20140805

Appeal identifier: 2014101003957

Request date: 20140625

PB0901 Examination by re-examination before a trial

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20140625

Patent event code: PB09011R02I

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event date: 20140625

Patent event code: PB09011R01I

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20131121

Patent event code: PB09011R02I

B701 Decision to grant
PB0701 Decision of registration after re-examination before a trial

Patent event date: 20140805

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PB07012S01D

Patent event date: 20140801

Comment text: Transfer of Trial File for Re-examination before a Trial

Patent event code: PB07011S01I

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20141023

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20141024

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20171016

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181012

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20181012

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191010

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191010

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20201015

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20211014

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20221012

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231012

Start annual number: 10

End annual number: 10