KR101429252B1 - 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치 - Google Patents

초단펄스 레이저 실험 및 교육장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101429252B1
KR101429252B1 KR1020130030131A KR20130030131A KR101429252B1 KR 101429252 B1 KR101429252 B1 KR 101429252B1 KR 1020130030131 A KR1020130030131 A KR 1020130030131A KR 20130030131 A KR20130030131 A KR 20130030131A KR 101429252 B1 KR101429252 B1 KR 101429252B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical fiber
resonator
output
light source
Prior art date
Application number
KR1020130030131A
Other languages
English (en)
Inventor
이호재
주기남
Original Assignee
한국생산기술연구원
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 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020130030131A priority Critical patent/KR101429252B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101429252B1 publication Critical patent/KR101429252B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/22—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for optics
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
    • H01S3/1003—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors tunable optical elements, e.g. acousto-optic filters, tunable gratings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

본 발명은 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치에 관한 것으로서, 광을 출사하는 펌핑광원과, 펌핑광원에서 출사되는 광의 파장을 분할하는 파장분할기와, 파장분할기에서 출사되는 광을 증폭시키는 이터븀 첨가 광섬유과, 펌핑광원에서 공급된 광이 파장분할기와, 이터븀 첨가 광섬유를 통해 순환되며 공진될 수 있게 광섬유로 고리형 공진기를 형성하되 출력광 특성을 조정할 수 있게 양단에 제1 및 제2 접속단이 형성된 광섬유 공진기와, 광섬유 공진기에 결합되어 출력단을 통해 출력광을 출력하는 출력 광커플러와, 제1 및 제2 접속단에 탈착가능하게 접속되어 출력광 특성을 조정하는 조정 어댑터를 구비한다. 이러한 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치에 의하면, 광섬유 공진기에 조정 어댑터를 착탈할 수 있도록 되어 있어 광특성 변화를 다양한 조건에서 실험 및 교육할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

초단펄스 레이저 실험 및 교육장치{educational training equipment for ultra short pulse laser}
본 발명은 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치에 관한 것으로서, 상세하게는 초단펄스 레이저의 생성 원리를 실험 및 교육할 수 있도록 된 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치에 관한 것이다.
최근 광통신기술의 발달과 더불어 광통신 속도의 향상 또는 그 밖의 분야에서 광펄스폭을 더욱 협소화한 초단 광펄스를 생성하기 위한 기술이 국내 공개특허 제10-1999-0011686호 등 다양하게 제안되어 있다.
그런데, 이러한 초단 펄스 광의 발생 원리를 교육하거나 또는 실험하기 위한 목적으로는 제공되고 있지 않아 교육 및 실험용으로 이용할 수 있는 장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 펄스 레이저의 발생원리를 교육 또는 실험용으로 활용할 수 있도록 고리형 광섬유 공진기에 착탈할 수 있는 조정 어댑터에 의해 광특성을 조정할 수 있는 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치는 광을 출사하는 펌핑광원과; 상기 펌핑광원에서 출사되는 광의 파장을 분할하는 파장분할기와; 상기 파장분할기에서 출사되는 광을 증폭시키며 이터븀 또는 어븀이 첨가된 증폭 광섬유과; 상기 펌핑광원에서 공급된 광이 상기 파장분할기와, 상기 증폭 광섬유를 통해 순환되며 공진될 수 있게 광섬유로 고리형 공진기를 형성하되 출력광 특성을 조정할 수 있게 양단에 제1 및 제2 접속단이 형성된 광섬유 공진기와; 상기 광섬유 공진기에 결합되어 출력단을 통해 출력광을 출력하는 출력 광커플러와; 상기 제1 및 제2 접속단에 탈착가능하게 접속되어 출력광 특성을 조정하는 조정 어댑터;를 구비한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 조정 어댑터는 상기 제1 및 제2 접속단을 통해 결합할 수 있는 제1 및 제2 광접속단자가 마련된 본체와; 상기 본체 내에 상기 제1 및 제2접속단자를 연결하는 방향을 따라 회전가능하게 설치되어 회전에 의해 편광을 변화시키는 적어도 하나의 위상판;을 구비한다.
또한, 상기 위상판에는 회전방향과 직교하는 방향에 있는 외주면에 회전각도를 조정할 수 있는 조정봉을 삽입하여 결합할 수 있는 결합홈이 형성되어 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 조정 어댑터는 상기 제1 및 제2 접속단에 결합될 수 있게 형성되되 입력광의 분산을 보상하여 초단펄스 대역으로 대역폭을 협소하게 조정하는 분산보상체;가 적용된다.
상기 분산보상체는 상기 제1 및 제2 접속단에 결합할 수 있는 제3 및 제4 접속단자가 마련된 하우징과; 상기 하우징 내에 입력된 광의 경로를 조정하여 분산을 보상하도록 표면에 그레이팅 처리된 복수개의 광반사판;을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치에 의하면, 광섬유 공진기에 조정 어댑터를 착탈할 수 있도록 되어 있어 광특성 변화를 다양한 조건에서 실험 및 교육할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 편광 조정기를 확대해보인 사시도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조정 어댑터가 적용된 예를 나타내 보인 사시도이고,
도 4는 도 3의 분산 보상부의 미러를 통한 광분산보상과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 3의 분산 보상부의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치를 나타내 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치(100)는 펌핑광원(110), 파장분할기(120), 아이솔레이터(125), 증폭 광섬유(130), 광섬유 공진기(140), 출력 광커플러(145), 편광조정기(150)를 구비한다.
펌핑광원(110)은 광섬유 공진기(140)로 펌핑용 광을 출사한다.
펌핑광원(110)은 레이저 다이오드가 적용되었다.
참조부호 115는 펌핑광원(110)에서 출사된 광을 광섬유 공진기(140) 내로 진입시키기 위한 입력 커플러이다.
파장분할기(120)는 펌핑광원(110)에서 출사되어 광섬유 공진기(140)내로 유입된 광의 파장을 분할하며 파장분할 다중화기(WDM; wavelength division multiplexer)가 적용되었다.
아이솔레이터(125)는 광섬유 공진기(140)의 고리형 루프궤도 내에 직렬상으로 설치되어 있고, 광의 진행방향을 일방향으로 유도한다.
증폭 광섬유(130)는 이터븀(Yb) 또는 어븀(Er)이 첨가된 광섬유로 형성되어 있고, 광섬유 공진기(140)의 고리형 루프궤도 내에 직렬상으로 설치되어 파장분할기(120)에서 출사되는 광을 증폭시킨다.
출력 광커플러(145)는 광섬유 공진기(140)에 결합되어 공진되는 광의 일부를 출력단(146)을 통해 출력한다.
광섬유 공진기(140)는 펌핑광원(110)에서 공급된 광이 파장분할기(120)와, 증폭 광섬유(130)를 통해 공진되며 순환될 수 있게 단일모드 광섬유로 폐궤도상의 고리형 공진기를 형성하되 공진되는 출력광 특성을 조정할 수 있게 양단에 제1 및 제2 접속단(141)(142)이 형성되어 있다.
조정 어댑터는 제1 및 제2 접속단(141)(142)에 탈착가능하게 접속되어 광섬유 공진기(140)를 순환하는 광의 출력광 특성을 조정하며 도시된 예에서는 편광조정기(150)가 적용되었다.
편광 조정기(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 양측에 제1 및 제2 접속단(141)(142)을 통해 결합할 수 있는 제1 및 제2 광접속단자(151)(152)가 마련된 본체(154) 내에 제1 및 제2접속단자(141)(142)를 연결하는 방향을 따라 회전가능하게 설치되어 회전에 의해 편광을 변화시키는 복수개의 위상판(155)(156)(157)을 갖는 구조로 되어 있다.
여기서, 위상판(155)(156)(157)은 하나의 반파장 위상판(155), 두 개의 1/4파장 위상판(156)(157)이 적용될 수 있다.
또한, 위상판(155)에는 회전방향과 직교하는 방향에 있는 외주면에 회전각도를 조정할 수 있는 조정봉(미도시)을 삽입하여 결합할 수 있는 결합홈(155a)(156a)(157a)이 형성되어 있다.
이러한 위상판(155)은 회전방향을 따라 회전에 의해 타원 편광, 원형 편광, 수평편광 등의 편광특성이 변화게 되고 그에 따른 출력광을 특성이 바뀌는 것을 교육목적에 의해 확인할 수 있도록 해줄 수 있다.
이와는 다르게, 조정 어댑터는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 분산보상체(250)가 적용될 수 있다.
분산보상체(250)는 광섬유 공진기(140)의 제1 및 제2 접속단(141)(142)에 결합될 수 있게 형성되되 입력광의 경로를 조정하여 분산을 보상하여 초단펄스 대역으로 대역폭을 협소하게 조정한다.
분산보상체(250) 하우징(251) 및 4개의 광반사판을 갖는 구조로 되어 있다.
하우징(251)은 제1 및 제2 접속단(141)(142)에 결합할 수 있는 제3 및 제4 접속단자(252)(253)가 양측에 마련되어 있고, 내부에 광반사판(261 내지 264)을 어레이할 수 있게 되어 있다.
광반사판(261 내지 264)들은 하우징(251)내에 입력된 광의 분산을 보상하도록 표면에 요철패턴(265)의 그레이팅 처리되어 있다. 이러한 광반사판(261 내지 264)들은 회절격자로서 기능함으로써 도 4에 도시된 바와 같이 광의 경로를 조정함으로써 분산된 광의 대역폭이 좁게 밀집화시키는 기능을 한다.
여기서 광반사판(261 내지 264)은 도시된 예와 다르게 다수개의 프리즘을 적용하여 분산보상을 할 수 있도록 구축될 수 있음은 물론이다.
이상에서 설명된 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치(100)는 광섬유 공진기(140)의 제1 및 제2접속단(141)(142)을 통해 교육 또는 측정하고자 하는 조정어댑터를 적용하고, 조정결과를 확인하는 과정을 통해 실험 및 교육할 수 있는 장점을 제공한다.
110: 펌핑광원 120: 파장분할기
125: 아이솔레이터 130: 증폭 광섬유
140: 광섬유 공진기 145: 출력 광커플러
150: 편광조정기 250: 분산보상체

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 광을 출사하는 펌핑광원과;
    상기 펌핑광원에서 출사되는 광의 파장을 분할하는 파장분할기와;
    상기 파장분할기에서 출사되는 광을 증폭시키며 이터븀 또는 어븀이 첨가된 증폭 광섬유과;
    상기 펌핑광원에서 공급된 광이 상기 파장분할기와, 상기 증폭 광섬유를 통해 순환되며 공진될 수 있게 광섬유로 고리형 공진기를 형성하되 출력광 특성을 조정할 수 있게 양단에 제1 및 제2 접속단이 형성된 광섬유 공진기와;
    상기 광섬유 공진기에 결합되어 출력단을 통해 출력광을 출력하는 출력 광커플러와;
    상기 제1 및 제2 접속단에 탈착가능하게 접속되어 출력광 특성을 조정하는 조정 어댑터;를 구비하고,
    상기 조정 어댑터는
    상기 제1 및 제2 접속단에 결합될 수 있게 형성되되 입력광의 분산을 보상하여 초단펄스 대역으로 대역폭을 협소하게 조정하는 분산보상체;가 적용되고,
    상기 분산보상체는
    상기 제1 및 제2 접속단에 결합할 수 있는 제3 및 제4 접속단자가 마련된 하우징과;
    상기 하우징 내에 입력된 광의 경로를 조정하여 분산을 보상하도록 표면에 그레이팅 처리된 복수개의 광반사판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치.
KR1020130030131A 2013-03-21 2013-03-21 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치 KR101429252B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130030131A KR101429252B1 (ko) 2013-03-21 2013-03-21 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130030131A KR101429252B1 (ko) 2013-03-21 2013-03-21 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101429252B1 true KR101429252B1 (ko) 2014-08-12

Family

ID=51750226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130030131A KR101429252B1 (ko) 2013-03-21 2013-03-21 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101429252B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0150486B1 (ko) * 1994-12-07 1998-12-01 양승택 단일 펌프 광원을 이용한 파장가변형 다파장 광섬유 레이저 구도
JP2001511312A (ja) * 1997-01-31 2001-08-07 コーニング インコーポレイテッド ポンプを共有するファイバレーザ
JP2009506560A (ja) * 2005-08-31 2009-02-12 フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー．フアー． ファイバレーザ
JP2012204819A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Gigaphoton Inc レーザシステムおよびレーザ生成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0150486B1 (ko) * 1994-12-07 1998-12-01 양승택 단일 펌프 광원을 이용한 파장가변형 다파장 광섬유 레이저 구도
JP2001511312A (ja) * 1997-01-31 2001-08-07 コーニング インコーポレイテッド ポンプを共有するファイバレーザ
JP2009506560A (ja) * 2005-08-31 2009-02-12 フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー．フアー． ファイバレーザ
JP2012204819A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Gigaphoton Inc レーザシステムおよびレーザ生成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2927636B1 (en) Systems and methods for stabilized stimulated brillouin scattering lasers with ultra-low phase noise
US8493650B2 (en) Method and apparatus for suppression of four-wave mixing using polarization control with a high power polarization maintaining fiber amplifier system
US7764719B2 (en) Pulsed fiber laser
US8411712B2 (en) Beam diagnostics and feedback system and method for spectrally beam-combined lasers
US9240670B2 (en) Optical pulse source with increased peak power
US8265280B2 (en) System and method of entangled photons generation
Li et al. High-power ultrafast Yb: fiber laser frequency combs using commercially available components and basic fiber tools
US9240669B2 (en) Device and passive method for the coherent combination of two amplified and/or spectrally broadened optical beams
WO2017065229A1 (ja) 光増幅器、光増幅システム、波長変換器および光通信システム
JP2023018084A (ja) レーザビームの方法及びシステム
EP3956954B1 (en) Fiber polarization scrambler
Wang et al. 1.8-kW simultaneous spectral and coherent combining of three-tone nine-channel all-fiber amplifier array
Boggio et al. Tunable parametric all-fiber short-wavelength IR transmitter
Sulaiman et al. Multiwavelength fiber laser based on bidirectional Lyot filter in conjunction with intensity dependent loss mechanism
WO2013128780A1 (ja) レーザ装置
KR101429252B1 (ko) 초단펄스 레이저 실험 및 교육장치
US8885249B2 (en) System for monitoring all-optical polarization having a contra-propagating pump beam
KR101725133B1 (ko) 단일 편광 광섬유 레이저 생성 장치
US20220416498A1 (en) Optical frequency comb control
Ma et al. Coherent polarization beam combining of four high-power fiber amplifiers using single-frequency dithering technique
Ma et al. Passive coherent polarization beam combination of a four-fiber amplifier array
Ahmad et al. Theoretical Analysis of a two-stage Sagnac loop filter Using Jones Matrices
Kambayashi et al. All-fiber phase-control-free coherent-beam combining toward femtosecond-pulse amplification
TWI551936B (zh) Multi - wavelength light source generation system
JP2011069945A (ja) レーザ光発生方法

Legal Events

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

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 6