KR102333205B1 - Apparatus for Monitoring of Retro-reflection Light and Laser Beam Combiner including the same - Google Patents

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KR102333205B1 KR1020190136643A KR20190136643A KR102333205B1 KR 102333205 B1 KR102333205 B1 KR 102333205B1 KR 1020190136643 A KR1020190136643 A KR 1020190136643A KR 20190136643 A KR20190136643 A KR 20190136643A KR 102333205 B1 KR102333205 B1 KR 102333205B1
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Abstract

반사광 모니터링 장치 및 이를 포함하는 레이저 빔 결합기를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광섬유 레이저 엔진으로부터 출사되는 레이저 빔을 입사시키는 복수 개의 입력 광섬유, 상기 복수 개의 입력 광섬유가 기 설정된 형태로 결합됨에 따라 중앙에 형성된 내부 공간에 배치되며, 상기 출력부에서 되반사된 반사광을 입사시키는 모니터링 광섬유 및 상기 모니터링 광섬유로 입사된 반사광을 전달받아 모니터링하는 반사광 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합기를 제공한다.Disclosed are a reflected light monitoring device and a laser beam combiner including the same.
According to an embodiment of the present invention, a plurality of input optical fibers for irradiating a laser beam emitted from a fiber laser engine, the plurality of input optical fibers are arranged in an inner space formed in the center as the plurality of input optical fibers are combined in a predetermined shape, and the output unit It provides a laser beam combiner comprising a monitoring optical fiber for entering reflected light reflected back from the monitoring optical fiber and a reflected light monitoring device for receiving and monitoring the reflected light incident on the monitoring optical fiber.

Description

반사광 모니터링 장치 및 이를 포함하는 레이저 빔 결합기{Apparatus for Monitoring of Retro-reflection Light and Laser Beam Combiner including the same}Apparatus for Monitoring of Retro-reflection Light and Laser Beam Combiner including the same

본 발명은 광섬유 레이저 엔진으로부터 출력되는 고출력의 레이저 빔을 결합하며, 되반사되는 출력광을 모니터링할 수 있는 반사광 모니터링 장치 및 이를 포함하는 레이저 빔 결합기에 관한 것이다.The present invention relates to a reflected light monitoring device capable of combining a high-power laser beam output from a fiber laser engine and monitoring the reflected output light, and a laser beam combiner including the same.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

최근 다양한 산업군에서 레이저를 이용한 가공 기술이 발전하고 있으며, 이에 따라, 빔(Beam) 품질이 우수하며, 가격 경쟁력이 뛰어난 광섬유 레이저가 각광받고 있다. 특히, 광원의 손실은 적은 반면, 높은 출력을 얻을 수 있는 고출력 광섬유 레이저에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다.Recently, processing technology using a laser has been developed in various industries, and accordingly, a fiber laser with excellent beam quality and excellent price competitiveness is in the spotlight. In particular, while the loss of the light source is small, the demand for a high-power fiber laser capable of obtaining a high output is increasing.

도 1은 종래의 광섬유 레이저의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a conventional fiber laser.

종래의 광섬유 레이저(100)는 펌프 모듈(110), 광섬유 레이저 엔진(120) 및 레이저 빔 결합기(130)를 포함한다.The conventional fiber laser 100 includes a pump module 110 , a fiber laser engine 120 , and a laser beam combiner 130 .

펌프 모듈(110)은 시그널 빔 및 복수 개의 펌프 빔을 하나로 결합하여 이를 광섬유 레이저 엔진(120)으로 출사한다. 시그널 빔 및 복수 개의 펌프 빔은 펌프 빔 결합기(미도시)에 의해 합쳐지며, 펌프 빔 결합기는 펌프 광원(미도시)의 수(n)×출력(1)의 형태로 구성될 수 있다. The pump module 110 combines a signal beam and a plurality of pump beams into one and emits them to the fiber laser engine 120 . The signal beam and the plurality of pump beams are combined by a pump beam combiner (not shown), and the pump beam combiner may be configured in the form of the number of pump light sources (not shown) (n) × output (1).

광섬유 레이저 엔진(120)은 펌프 모듈(110)로부터 입사된 펌프 빔을 광섬유 브래그 격자(미도시) 및 이득 매질 광섬유(미도시)를 이용하여 선택적으로 증폭시킨 후, 레이저 빔 결합기(130)로 출사한다. 광섬유 레이저 엔진(120)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 단위 광섬유 레이저 엔진(120) 당 1kW 내외의 출력값을 갖는다. The optical fiber laser engine 120 selectively amplifies the pump beam incident from the pump module 110 using an optical fiber Bragg grating (not shown) and a gain medium optical fiber (not shown), and then emits it to the laser beam combiner 130 . do. The fiber laser engine 120 may be configured in plurality, and has an output value of about 1 kW per unit fiber laser engine 120 .

레이저 빔 결합기(130)는 복수 개의 광섬유 레이저 엔진(120)으로부터 출력되는 레이저 빔을 하나로 결합한다. 상술한 바와 같이, 하나의 광섬유 레이저 엔진(120)은 1kW 내외의 출력값을 가지므로, 광섬유 레이저 엔진(120)이 세 개 이상으로 구성될 경우, 레이저 빔 결합기(130)에 의해 광섬유 레이저(100)의 출력값은 3kW 이상으로 향상될 수 있다. 레이저 빔 결합기(130)의 구조에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.The laser beam combiner 130 combines the laser beams output from the plurality of fiber laser engines 120 into one. As described above, since one fiber laser engine 120 has an output value of about 1 kW, when the fiber laser engine 120 is composed of three or more, the fiber laser 100 by the laser beam combiner 130 The output value of can be improved to 3kW or more. The structure of the laser beam combiner 130 will be described with reference to FIG. 2 .

도 2는 종래의 레이저 빔 결합기의 구조를 도시한 도면이다.2 is a view showing the structure of a conventional laser beam combiner.

종래의 레이저 빔 결합기(130)는 제1 입력 광섬유(210), 제2 입력 광섬유(220) 및 제3 입력 광섬유(230)를 포함한다.The conventional laser beam combiner 130 includes a first input optical fiber 210 , a second input optical fiber 220 , and a third input optical fiber 230 .

레이저 빔 결합기(130)는 광섬유 레이저 엔진(120)의 수(n)×출력(1)의 형태로 구성될 수 있으며, 복수 개의 광섬유 레이저 엔진(120)으로부터 출력된 레이저 빔을 하나로 결합한다.The laser beam combiner 130 may be configured in the form of the number (n) × output (1) of the fiber laser engines 120 , and combines the laser beams output from the plurality of fiber laser engines 120 into one.

제1 입력 광섬유(210), 제2 입력 광섬유(220) 및 제3 입력 광섬유(230)는 복수 개의 광섬유 레이저 엔진(120)으로부터 출력된 레이저 빔을 코어(212, 222, 232)로 입사시켜 외부로 출력한다. The first input optical fiber 210 , the second input optical fiber 220 , and the third input optical fiber 230 inject the laser beams output from the plurality of optical fiber laser engines 120 into the cores 212 , 222 , and 232 to external output as

이와 같이, 레이저 빔 결합기(130)는 복수 개의 광섬유 레이저 엔진(120)으로부터 출력된 레이저 빔을 결합함으로써 고출력의 레이저 빔을 제공한다. In this way, the laser beam combiner 130 provides a laser beam of high power by combining the laser beams output from the plurality of fiber laser engines 120 .

고출력 광섬유 레이저는 높은 출력값을 갖지만, 의도하지 않은 되반사(Retro-reflection)에 의해 출력광이 광섬유 레이저의 입력부로 되돌아오는 현상이 발생할 수 있다. 이렇게 되반사된 출력광(이하, '반사광'으로 약칭함)은 광섬유 레이저 내의 광섬유 증폭기 또는 공진기로 유입되어, 광섬유 레이저 시스템의 출력 증폭 효율을 감소시킨다. 더욱이, 반사광은 첨두 출력이 높기 때문에, 증폭기 또는 공진기로 유입될 경우, 레이저 광원 및 레이저 엔진에 손상을 입힐 수 있다.Although the high-power fiber laser has a high output value, a phenomenon in which the output light returns to the input part of the fiber laser may occur due to unintentional retro-reflection. The output light reflected back in this way (hereinafter, abbreviated as 'reflected light') flows into the optical fiber amplifier or resonator in the optical fiber laser, thereby reducing the output amplification efficiency of the optical fiber laser system. Moreover, since the reflected light has a high peak output, when it enters the amplifier or resonator, it may damage the laser light source and the laser engine.

더욱이, 종래의 레이저 빔 결합기(130)의 구조는 반사광을 감지할 수 없다는 한계가 있다. 또한, 반사광을 감지할 수 있는 별도의 모니터링 장치를 레이저 빔 결합기(130)에 부착하여 사용할 경우, 장치의 부피가 증가하는 문제가 있다.Moreover, the structure of the conventional laser beam combiner 130 has a limitation in that it cannot sense reflected light. In addition, when a separate monitoring device capable of detecting reflected light is attached to the laser beam combiner 130 and used, there is a problem in that the volume of the device increases.

한편, 광섬유 레이저(100) 내부를 이동하는 빛은 적외선(IR) 대역의 파장이기 때문에, 눈으로 식별하기 어려운 문제가 있다. 이에 따라, 종래의 레이저 빔 결합기(130)의 구조를 변경하여, 반사광을 감지함과 동시에, 광섬유 레이저의 내부를 이동하는 빛의 이동을 육안으로 확인할 수 있는 광섬유 레이저의 개발이 요구된다.On the other hand, since the light moving inside the fiber laser 100 has a wavelength in the infrared (IR) band, it is difficult to identify it with the naked eye. Accordingly, by changing the structure of the conventional laser beam combiner 130, it is required to develop a fiber laser capable of detecting reflected light and visually checking the movement of light moving inside the fiber laser.

본 발명의 일 실시예는, 광섬유 레이저 엔진으로부터 출력되는 레이저 빔을 하나로 결합하는 반사광 모니터링 장치 및 이를 포함하는 레이저 빔 결합기를 제공하는 데 일 목적이 있다.An embodiment of the present invention has an object to provide a reflected light monitoring device for combining a laser beam output from a fiber laser engine into one, and a laser beam combiner including the same.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 반사광에 의해 펌프 모듈 또는 광섬유 레이저 엔진이 손상되는 것을 방지할 수 있는 반사광 모니터링 장치 및 이를 포함하는 레이저 빔 결합기를 제공하는 데 일 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a reflected light monitoring device capable of preventing damage to a pump module or a fiber laser engine by reflected light, and a laser beam combiner including the same.

본 발명의 일 측면에 의하면, 광섬유 레이저 엔진으로부터 출사되는 레이저 빔을 입사시키는 복수 개의 입력 광섬유, 상기 복수 개의 입력 광섬유가 기 설정된 형태로 결합됨에 따라 중앙에 형성된 내부 공간에 배치되며, 상기 출력부에서 되반사된 반사광을 입사시키는 모니터링 광섬유 및 상기 모니터링 광섬유로 입사된 반사광을 전달받아 모니터링하는 반사광 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합기를 제공한다.According to one aspect of the present invention, a plurality of input optical fibers for irradiating a laser beam emitted from a fiber laser engine, the plurality of input optical fibers are arranged in an inner space formed in the center as the plurality of input optical fibers are combined in a predetermined shape, and in the output unit It provides a laser beam combiner comprising a monitoring optical fiber for incident back-reflected light and a reflected light monitoring device for receiving and monitoring the reflected light incident on the monitoring optical fiber.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 모니터링 광섬유는, 코어 및 클래드를 포함하며, 상기 출력부에서 되반사된 반사광을 상기 코어로 입사시키는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the monitoring optical fiber includes a core and a clad, and the reflected light reflected back from the output unit is incident on the core.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 반사광 모니터링 장치는, 상기 모니터링 광섬유와 결합되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the reflected light monitoring device is characterized in that it is coupled to the monitoring optical fiber.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 광섬유 레이저 엔진으로부터 출력되는 레이저 빔을 하나로 결합함으로써, 가공 기술에 필요한 고출력의 레이저 빔을 제공할수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, by combining the laser beams output from the fiber laser engine into one, there is an advantage in that it is possible to provide a high-power laser beam required for processing technology.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 레이저 빔 결합기에 연결된 장치를 이용하여 반사광을 모니터링함으로써, 광섬유 레이저의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, there is an advantage in that damage to the fiber laser can be prevented by monitoring the reflected light using a device connected to the laser beam combiner.

도 1은 종래의 광섬유 레이저의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 레이저 빔 결합기의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 레이저의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합기의 입체도이다.
도 5는 도 4의 A-A'의 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B' 단면도이다.
도 7은 도 4의 C-C'의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사광 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a conventional fiber laser.
2 is a view showing the structure of a conventional laser beam combiner.
3 is a diagram showing the configuration of a fiber laser according to an embodiment of the present invention.
4 is a stereoscopic view of a laser beam combiner according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 4 .
6 is a cross-sectional view taken along line BB′ of FIG. 4 .
7 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 4 .
8 is a diagram illustrating a configuration of a reflected light monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as “comprise” or “have” in the present application do not preclude the possibility of addition or existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification in advance. .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 레이저의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a fiber laser according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 레이저(300)는 펌프 모듈(310), 광섬유 레이저 엔진(320), 레이저 빔 결합기(330) 및 반사광 모니터링 장치(340)를 포함한다.The fiber laser 300 according to an embodiment of the present invention includes a pump module 310 , a fiber laser engine 320 , a laser beam combiner 330 , and a reflected light monitoring device 340 .

펌프 모듈(310)은 시그널 광원(312), 펌프 광원(314), 연결 광섬유(미도시) 및 펌프 빔 결합기(316)를 포함한다.The pump module 310 includes a signal light source 312 , a pump light source 314 , a connecting optical fiber (not shown) and a pump beam combiner 316 .

펌프 모듈(310)은 복수 개의 발광소자를 이용하여 시그널 빔 및 펌프 빔을 발진한다. 발진된 시그널 빔 및 펌프 빔은 연결 광섬유로 전송되며, 펌프 빔 결합기(316)에 의해 합쳐진다.The pump module 310 oscillates a signal beam and a pump beam using a plurality of light emitting devices. The oscillated signal beam and pump beam are transmitted to a connecting optical fiber, and are combined by a pump beam combiner 316 .

시그널 광원(312)은 시그널 빔을 발진하여 이를 광섬유 레이저 엔진(320)으로 입사시킨다. 시그널 광원(312)은 반도체 발광소자인 레이저 다이오드(Laser Diode)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The signal light source 312 oscillates a signal beam and makes it incident on the fiber laser engine 320 . The signal light source 312 may be implemented as a laser diode, which is a semiconductor light emitting device, but is not limited thereto.

펌프 광원(314)은 펌프 빔을 발진하여 이를 연결 광섬유로 전송한다. 펌프 광원(314)은 복수 개의 레이저 다이오드 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 복수 개의 레이저 다이오드로부터 발진된 펌프 빔은 펌프 빔 결합기(316)에 의해 결합되어, 광섬유 레이저 엔진(320)으로 입사된다.The pump light source 314 oscillates the pump beam and transmits it to the connecting optical fiber. The pump light source 314 may be implemented in the form of a plurality of laser diodes, but is not limited thereto. Pump beams oscillated from a plurality of laser diodes are combined by a pump beam combiner 316 and are incident on a fiber laser engine 320 .

펌프 빔 결합기(316)는 시그널 광원(312) 및 펌프 광원(314)으로부터 발생한 시그널 빔 및 복수 개의 펌프 빔을 결합시킨다. 통상적으로, 펌프 빔 결합기(316)는 광섬유로 구성될 수 있으며, 광섬유는 펌프 광원(314)의 수(n)×출력(1)의 형태로 구성된다.The pump beam combiner 316 combines the signal beam and the plurality of pump beams generated from the signal light source 312 and the pump light source 314 . Typically, the pump beam coupler 316 may be configured of an optical fiber, and the optical fiber is configured in the form of the number of pump light sources 314 (n)×output (1).

광섬유 레이저 엔진(320)은 광섬유 브래그 격자(FBG, 322) 및 이득매질 광섬유(324)를 포함한다.The fiber laser engine 320 includes a fiber Bragg grating FBG 322 and a gain medium optical fiber 324 .

광섬유 레이저 엔진(320)은 펌프 빔 결합기(316)에 의해 하나로 합쳐진 펌프 빔을 입사시킨다. 광섬유 레이저 엔진(320)은 입사된 펌프 빔을 증폭시켜 이를 레이저 빔 결합기(330)로 전송한다. 광섬유 레이저 엔진(320)은 1kW 내외의 출력값을 가질 수 있으며, 복수 개로 구성될 수 있다.The fiber laser engine 320 injects the pump beam combined into one by the pump beam combiner 316 . The fiber laser engine 320 amplifies the incident pump beam and transmits it to the laser beam combiner 330 . The fiber laser engine 320 may have an output value of about 1 kW and may be configured in plurality.

광섬유 브래그 격자(322)는 광섬유 코어에 형성되어 있는 굴절률 변화 패턴으로서, 펌프 빔의 특정 파장만을 선택적으로 반사 또는 투과시킨다. 광섬유 브래그 격자(322)에 의해 증폭된 펌프 빔은 광섬유 코어에서 커플링되거나 흡수된다.The optical fiber Bragg grating 322 is a refractive index change pattern formed in the optical fiber core, and selectively reflects or transmits only a specific wavelength of the pump beam. The pump beam amplified by the fiber Bragg grating 322 is coupled or absorbed at the fiber core.

이득매질 광섬유(324)는 펌프 광원(314)의 이득매질로서, 펌프 광원(314)에 의해 발생한 펌프 빔의 특정 파장만을 선택적으로 증폭시키는 구조를 포함할 수 있다. 이득매질 광섬유(324)는 펌프 빔 결합기(316)의 출력단과 결합되며, 코어(미도시) 및 클래딩(미도시)을 포함한다. 이득매질 광섬유(324)는 희토류가 첨가된 실리카(Silica) 재질의 코어를 포함하는 능동형(Active) 광섬유일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The gain medium optical fiber 324 is a gain medium of the pump light source 314 and may include a structure for selectively amplifying only a specific wavelength of the pump beam generated by the pump light source 314 . The gain medium optical fiber 324 is coupled to the output end of the pump beam combiner 316 and includes a core (not shown) and a cladding (not shown). The gain medium optical fiber 324 may be an active optical fiber including a core made of a silica material to which a rare earth is added, but is not limited thereto.

레이저 빔 결합기(330)는 복수 개의 광섬유 레이저 엔진(320)으로부터 출력된 레이저 빔을 하나로 결합시켜, 고출력의 레이저 빔을 외부로 발진한다. 이와 동시에, 레이저 빔 결합기(330)는 레이저 빔 결합기(330)로 입사된 반사광을 반사광 모니터링 장치(340)로 전달한다. The laser beam combiner 330 combines the laser beams output from the plurality of fiber laser engines 320 into one, and oscillates a high-power laser beam to the outside. At the same time, the laser beam combiner 330 transmits the reflected light incident to the laser beam combiner 330 to the reflected light monitoring device 340 .

보다 구체적으로 설명하면, 레이저 빔 결합기(330)는 광섬유 레이저 엔진(320)으로부터 출력된 레이저 빔을 입력받아 외부로 조사하거나 전달하는 입력 광섬유(미도시) 및 반사광을 입사시켜 반사광 모니터링 장치(340)로 출력하는 모니터링 광섬유(미도시)를 포함한다. 레이저 빔 결합기(330)는 광섬유 레이저 엔진(320)의 수(n)+모니터링 광섬유(1)의 형태로 구성될 수 있으나, 광섬유 레이저 엔진(320)의 수(n)에 따라 형태는 변경될 수 있다. 레이저 빔 결합기(330)의 구조에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.More specifically, the laser beam combiner 330 receives the laser beam output from the fiber laser engine 320 and injects an input optical fiber (not shown) and reflected light that irradiates or transmits the laser beam to the outside and the reflected light monitoring device 340 . It includes a monitoring optical fiber (not shown) that outputs to. The laser beam combiner 330 may be configured in the form of the number (n) of the number of fiber laser engines 320 + the monitoring optical fiber (1), but the shape may be changed according to the number (n) of the fiber laser engines 320 . have. A detailed description of the structure of the laser beam combiner 330 will be described later with reference to FIGS. 4 to 7 .

반사광 모니터링 장치(340)는 모니터링 광섬유로부터 출력된 반사광의 정보를 분석하여, 경고음 또는 경고등을 발생시키거나, 광섬유 레이저(300)의 전원 공급을 차단시킴으로써, 펌프 모듈(310) 또는 광섬유 레이저 엔진(320)이 반사광에 의해 파손되지 않도록 한다. 반사광 모니터링 장치(340)는 레이저 빔 결합기(330)의 모니터링 광섬유의 종단에 연결되어 있으며, 반사광 모니터링 장치(340)의 구성에 대해서는 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.The reflected light monitoring device 340 analyzes the information of the reflected light output from the monitoring optical fiber, generates a warning sound or a warning light, or cuts off the power supply of the optical fiber laser 300 , and thereby the pump module 310 or the optical fiber laser engine 320 . ) not to be damaged by reflected light. The reflected light monitoring device 340 is connected to the end of the monitoring optical fiber of the laser beam combiner 330 , and the configuration of the reflected light monitoring device 340 will be described in detail with reference to FIG. 8 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합기의 입체도이며, 도 5는 도 4의 A-A'의 단면도이고, 도 6은 도 4의 B-B' 단면도이다. 그리고 도 7은 도 4의 C-C'의 단면도이다.4 is a three-dimensional view of a laser beam combiner according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. And FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 4 .

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합기(330)는 입력부(410), 스플라이싱부(420) 및 출력부(430)를 포함한다.As shown in FIG. 4 , the laser beam combiner 330 according to an embodiment of the present invention includes an input unit 410 , a splicing unit 420 , and an output unit 430 .

레이저 빔 결합기(330)는 이종 광섬유의 형태로 구현될 수 있다. 레이저 빔 결합기(330)가 이종 광섬유의 형태로 구현됨에 따라, 레이저 빔 결합기(330)의 입력부(410) 및 출력부(430)의 구조는 상이하게 나타난다.The laser beam combiner 330 may be implemented in the form of a heterogeneous optical fiber. As the laser beam combiner 330 is implemented in the form of a heterogeneous optical fiber, the structures of the input unit 410 and the output unit 430 of the laser beam combiner 330 are different.

입력부(410)는 광섬유 레이저 엔진(320)으로부터 출력된 레이저 빔을 가이딩하여 출력부(430)로 전송한다. 또한, 도 5에서 후술하겠지만, 입력부(410)는 모니터링 광섬유(540)를 구비함으로써 반사광을 반사광 모니터링 장치(340)로 출력한다.The input unit 410 guides the laser beam output from the fiber laser engine 320 and transmits it to the output unit 430 . In addition, as will be described later with reference to FIG. 5 , the input unit 410 includes the monitoring optical fiber 540 to output reflected light to the reflected light monitoring device 340 .

입력부(410)의 외측은 캐필러리 튜브(415)에 의해 둘러싸여 보호된다. 캐필러리 튜브(415)는 열가소성의 플라스틱으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The outside of the input unit 410 is surrounded and protected by the capillary tube 415 . The capillary tube 415 may be made of a thermoplastic plastic, but is not limited thereto.

입력부(410)의 후단은 테이퍼링(Tapering) 공정에 의해 번들(Bundle) 형태로 구현되며, 스플라이싱(Splicing)부(420)에 의해 출력부(430)의 선단과 결합된다. The rear end of the input unit 410 is implemented in a bundle shape by a tapering process, and is coupled to the front end of the output unit 430 by a splicing unit 420 .

나아가, 도면에는 도시되지 않았지만, 레이저 빔 결합기(330)는 입력부(410)의 후단에 온도 센서(미도시)를 구비할 수 있다. 레이저 빔 결합기(330)가 온도 센서를 구비함으로써, 레이저 빔에 의해 발생하는 과열을 감지할 수 있다. 레이저 빔 결합기(330)는 온도 센서와 연결된 별도의 온도 모니터링 장치(미도시)를 구비함으로써, 광섬유 레이저(300)가 열에 의해 손상되지 않도록 한다.Furthermore, although not shown in the drawings, the laser beam combiner 330 may include a temperature sensor (not shown) at the rear end of the input unit 410 . Since the laser beam coupler 330 includes a temperature sensor, it is possible to detect overheating caused by the laser beam. The laser beam combiner 330 is provided with a separate temperature monitoring device (not shown) connected to the temperature sensor, so that the fiber laser 300 is not damaged by heat.

도 5를 참조하면, 입력부(410)는 제1 입력 광섬유(510), 제2 입력 광섬유(520), 제3 입력 광섬유(530) 및 모니터링 광섬유(540)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the input unit 410 includes a first input optical fiber 510 , a second input optical fiber 520 , a third input optical fiber 530 , and a monitoring optical fiber 540 .

상술한 바와 같이, 입력부(410)는 복수 개의 광섬유 레이저 엔진(320)으로부터 출력된 레이저 빔을 입사받아 출력부(430)로 전송한다. 입력부(410)의 A-A'의 단면의 외경은 860㎛ 내외로 구성될 수 있으며, 내경은 500㎛ 내외로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. As described above, the input unit 410 receives the laser beams output from the plurality of fiber laser engines 320 and transmits the received laser beams to the output unit 430 . The outer diameter of the cross section of A-A' of the input unit 410 may be configured to be around 860 μm, and the inner diameter may be configured to be around 500 μm, but is not limited thereto.

제1 내지 제3 입력 광섬유(510, 520, 530)는 코어(512, 522, 532) 및 클래드(514, 524, 534)를 포함하며, 광섬유 레이저 엔진(320)으로부터 출력된 레이저 빔을 각각의 코어(512, 522, 532)로 입사시켜, 이를 출력부(430)까지 가이딩한다.The first to third input optical fibers 510 , 520 , and 530 include cores 512 , 522 , 532 and clads 514 , 524 , 534 , and transmit the laser beam output from the optical fiber laser engine 320 , respectively. It is incident on the cores 512 , 522 , and 532 , and guides it to the output unit 430 .

레이저 빔 결합기(330)의 출력부(430)에서 되반사된 출력광(반사광)은 다시, 레이저 빔 결합기(330)의 내부로 유입될 수 있다. 이때, 반사광은 레이저 빔 결합기(330)의 출력부(430)의 코어(710)를 따라 입력부(410)의 모니터링 광섬유(540)의 코어(미도시)로 입사된다. 보다 구체적으로 설명하면, 반사광은 주로, 레이저 빔 결합기(330)를 구성하는 각 광섬유의 코어 부분으로 집중되어 입사된다. 레이저 빔 결합기(330)는 이러한 반사광을 입사받아 반사광 모니터링 장치(540)로 전달하기 위해, 입력 광섬유(510, 520, 530)의 중앙에 형성된 공간에 배치된 모니터링 광섬유(540)를 이용하여 반사광을 입사받는다. 그리고 모니터링 광섬유(540)는 입사된 반사광을 종단에 연결된 반사광 모니터링 장치(340)로 출력한다. 모니터링 광섬유(540)가 반사광을 반사광 모니터링 장치(340)로 출력함으로써, 광섬유 레이저(300)의 내부로 반사광이 더 유입되지 않도록 한다.The output light (reflected light) reflected back from the output unit 430 of the laser beam combiner 330 may be introduced into the laser beam combiner 330 again. At this time, the reflected light is incident on the core (not shown) of the monitoring optical fiber 540 of the input unit 410 along the core 710 of the output unit 430 of the laser beam combiner 330 . More specifically, the reflected light is mainly focused and incident on the core portion of each optical fiber constituting the laser beam combiner 330 . The laser beam combiner 330 receives the reflected light and transmits the reflected light to the reflected light monitoring device 540, using the monitoring optical fiber 540 disposed in the space formed in the center of the input optical fibers 510, 520, and 530 to reflect the reflected light. get hired And the monitoring optical fiber 540 outputs the incident reflected light to the reflected light monitoring device 340 connected to the terminal. The monitoring optical fiber 540 outputs the reflected light to the reflected light monitoring device 340 , so that the reflected light is not further introduced into the optical fiber laser 300 .

모니터링 광섬유(540)는 제1 입력 광섬유(510), 제2 입력 광섬유(520) 및 제3 입력 광섬유(530)가 통상적으로 배치되는 형태에 따라 중앙에 형성된 약 80㎛ 내외의 공간에 배치될 수 있다. 모니터링 광섬유(540)는 코어(미도시) 및 클래드(미도시)를 포함하며, 레이저 빔 결합기(330)로부터 레이저 빔이 출력되는 반대 방향으로 연장되어 뻗어나와 있으며, 종단에는 반사광 모니터링 장치(340)가 결합된다.The monitoring optical fiber 540 may be disposed in a space of about 80 μm formed in the center according to the shape in which the first input optical fiber 510, the second input optical fiber 520, and the third input optical fiber 530 are typically disposed. have. The monitoring optical fiber 540 includes a core (not shown) and a clad (not shown), and extends in the opposite direction from which the laser beam is output from the laser beam combiner 330, and has a reflected light monitoring device 340 at the end. is combined

본 발명의 일 실시예에서는 입력부(410)를 구성하는 입력 광섬유(510, 520, 530)의 수를 세 개로 도시하였지만, 입력 광섬유(510, 520, 530)는 광섬유 레이저 엔진(320)의 수(n)에 따라 네개 또는 여섯 개로 구현될 수도 있다. 광섬유 레이저 엔진(320)의 수(n)가 달라지더라도 배치된 광섬유 레이저 엔지(320)의 내부에 공간이 형성되므로, 모니터링 광섬유(540)는 형성된 내부 공간에 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the number of input optical fibers 510, 520, and 530 constituting the input unit 410 is shown as three, but the number of input optical fibers 510, 520, and 530 is the number of fiber laser engines 320 ( Depending on n), four or six may be implemented. Even if the number (n) of the fiber laser engines 320 is different, since a space is formed inside the disposed fiber laser engines 320 , the monitoring optical fiber 540 may be disposed in the formed internal space.

도 6에 도시된 바와 같이, 테이퍼링에 의해 입력부(410)의 후단은 제1 입력 광섬유(510), 제2 입력 광섬유(520), 제3 입력 광섬유(530) 및 모니터링 광섬유(540)가 번들(Bundle) 형태로 구성된다. 테이퍼링에 의해 번들로 구성된 입력부(410)의 외경은 160~170㎛, 내경은 100㎛ 내외로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 입력부(410)가 테이퍼링되어 선단에 비해 외경 및 내경의 크기가 축소됨에도 불구하고, 제1 입력 광섬유(510), 제2 입력 광섬유(520), 제3 입력 광섬유(530) 및 모니터링 광섬유(540)의 코어 및 클래드의 형태는 왜곡되지 않고 유지된다.As shown in FIG. 6, the rear end of the input unit 410 by tapering is bundled with a first input optical fiber 510, a second input optical fiber 520, a third input optical fiber 530, and a monitoring optical fiber 540. It is composed in the form of a bundle). The outer diameter of the input unit 410 bundled by tapering may be implemented in a range of 160 to 170 µm and an inner diameter of 100 µm, but is not limited thereto. Although the input unit 410 is tapered to reduce the size of the outer and inner diameters compared to the tip, the first input optical fiber 510, the second input optical fiber 520, the third input optical fiber 530, and the monitoring optical fiber 540 The shape of the core and clad of the is maintained without distortion.

다시 도 4를 참조하면, 출력부(430)는 입력부(410)로부터 가이딩된 레이저 빔을 결합하여 외부로 출력한다. 출력부(430)가 복수 개의 레이저 빔을 결합함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 레이저(300)는 고출력의 레이저 빔을 발진한다. 출력부(430)의 선단은 스플라이싱부(420)에 의해 입력부(410)의 후단과 연결된다. 보다 구체적인 출력부(430)의 구조에 대해서는 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.Referring back to FIG. 4 , the output unit 430 combines the laser beam guided from the input unit 410 and outputs it to the outside. As the output unit 430 combines a plurality of laser beams, the fiber laser 300 according to an embodiment of the present invention oscillates a high-power laser beam. The front end of the output unit 430 is connected to the rear end of the input unit 410 by the splicing unit 420 . A more detailed structure of the output unit 430 will be described later with reference to FIG. 7 .

도 7에 도시된 바와 같이, 출력부(430)는 코어(710) 및 클래드(720)를 포함한다.As shown in FIG. 7 , the output unit 430 includes a core 710 and a clad 720 .

상술한 바와 같이, 출력부는 입력부(410)에서 가이딩된 레이저 빔을 결합하여 고출력의 레이저 빔을 외부로 발진한다. 입력부(410)에서 가이딩된 레이저 빔은 주로, 출력부(410)의 코어(710)로 입사되며, 코어(710)를 따라 이동한 레이저 빔은 외부로 출력된다. 이때, 출력된 레이저 빔의 일부(반사광)가 되반사되어 출력부(430)의 코어(710)로 되돌아 오게 되는데, 반사광은 출력부(430)의 코어(710)를 따라 입력부(410)의 모니터링 광섬유(540)로 입사하게 된다.As described above, the output unit combines the laser beam guided by the input unit 410 to oscillate a high-power laser beam to the outside. The laser beam guided by the input unit 410 is mainly incident on the core 710 of the output unit 410 , and the laser beam moving along the core 710 is output to the outside. At this time, a part (reflected light) of the output laser beam is reflected back and returned to the core 710 of the output unit 430 , and the reflected light follows the core 710 of the output unit 430 and the input unit 410 is monitored. It is incident to the optical fiber 540 .

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사광 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a configuration of a reflected light monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 반사광 모니터링 장치(340)는 적분구(810), 광검출부(820), ADC컨버터(830), 제어부(840), 디스플레이부(850), 저장부(860) 및 알람출력부(870)를 포함한다.Referring to FIG. 8 , the reflected light monitoring device 340 includes an integrating sphere 810 , a photodetector 820 , an ADC converter 830 , a controller 840 , a display 850 , a storage 860 , and an alarm output. part 870 .

적분구(810)는 모니터링 광섬유(540)의 종단에 연결되어 있으며, 반사광을 내부로 입사시켜 균일한 광도로 난반사시킨다. 적분구(810)의 내부는 높은 반사율을 가진 물질로 코팅되어 있으므로, 반사광은 적분구(810) 내에서 지속적으로 난반사된다. 반사광이 지속적으로 난반사됨에 따라, 반사광의 강도 및 광특성은 평균화되어 광검출부(820)로 출력된다. 이에 따라, 높은 출력을 갖는 반사광에 의한 광검출부(820)의 손상이 방지된다.The integrating sphere 810 is connected to the end of the monitoring optical fiber 540, and diffusely reflects the reflected light into a uniform luminous intensity. Since the inside of the integrating sphere 810 is coated with a material having a high reflectance, the reflected light is continuously diffusely reflected within the integrating sphere 810 . As the reflected light is continuously diffusely reflected, the intensity and optical characteristics of the reflected light are averaged and output to the photodetector 820 . Accordingly, damage to the photodetector 820 by the reflected light having a high output is prevented.

한편, 적분구(810)는 열 감지 방식의 광 파워 센서(미도시)로 대체될 수 있다. 이 경우, 반사광 모니터링 장치(340)는 광검출부(820)가 모니터링 광섬유(540)에 직접 연결되는 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, the integrating sphere 810 may be replaced with a thermal sensing type optical power sensor (not shown). In this case, the reflected light monitoring device 340 may be implemented in such a way that the light detection unit 820 is directly connected to the monitoring optical fiber 540 .

광검출부(820)는 적분구(810)의 일 측면에 결합되어 있으며, 적분구(810)에 의해 균일하게 분포된 광을 전류로 변환시켜, 그 값을 ADC컨버터(830)로 출력한다. The photodetector 820 is coupled to one side of the integrating sphere 810 , converts the light uniformly distributed by the integrating sphere 810 into a current, and outputs the value to the ADC converter 830 .

ADC컨버터(830)는 광검출부(820)로부터 출력된 전류의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(840)로 전송한다.The ADC converter 830 converts the analog signal of the current output from the photodetector 820 into a digital signal and transmits it to the controller 840 .

제어부(840)는 ADC컨버터(830)로부터 수신한 전류의 아날로그 신호를 분석하여, 경고등 또는 경고음이 발생하도록 반사광 모니터링 장치(340)의 각 구성요소를 제어한다.The controller 840 analyzes the analog signal of the current received from the ADC converter 830 and controls each component of the reflected light monitoring device 340 to generate a warning light or a warning sound.

제어부(840)는 ADC컨버터(830)로부터 수신한 디지털 신호를 토대로, 반사광의 전력값을 산출함으로써 디스플레이부(850)의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(840)는 산출된 반사광의 전력값을 수치화하여, 디스플레이부(850)로 표시될 수 있도록 한다.The control unit 840 controls the operation of the display unit 850 by calculating the power value of the reflected light based on the digital signal received from the ADC converter 830 . That is, the control unit 840 digitizes the calculated power value of the reflected light so that it can be displayed on the display unit 850 .

제어부(840)는 ADC컨버터(830)로부터 디지털 신호를 수신하여, 알람출력부(870)의 동작을 제어한다. 제어부(840)는 저장부(860)에 기록되어 있는 데이터와 비교 분석하여 ADC컨버터(830)로부터 수신한 신호가 기 설정된 레벨 이상일 경우, 경고등 또는 경고음이 발생하도록 알람출력부(870)를 제어한다.The control unit 840 receives the digital signal from the ADC converter 830 and controls the operation of the alarm output unit 870 . The control unit 840 compares and analyzes the data recorded in the storage unit 860 and controls the alarm output unit 870 to generate a warning light or a warning sound when the signal received from the ADC converter 830 is above a preset level. .

나아가, 제어부(840)는 저장부(860)에 기록되어 있는 데이터와 비교하여 ADC컨버터(830)로부터 수신한 신호가 기 설정된 레벨 이상일 경우, 광섬유 레이저(300)의 전원 공급이 차단될 수 있도록 전원공급부(미도시)를 제어한다.Furthermore, when the signal received from the ADC converter 830 is higher than a preset level compared to the data recorded in the storage unit 860, the control unit 840 is configured to turn off the power supply to the optical fiber laser 300 . Control the supply unit (not shown).

디스플레이부(850)는 제어부(840)의 제어에 의해 수치화된 반사광의 전력값을 디스플레이 장치를 이용하여 표시한다. 디스플레이부(850)가 반사광의 전력을 수치로 표시함으로써, 펌프 모듈(310) 또는 광섬유 레이저 엔진(320)으로 유입되는 반사광의 전력값을 파악할 수 있다.The display unit 850 displays the power value of the reflected light digitized under the control of the control unit 840 using the display device. As the display unit 850 displays the power of the reflected light as a numerical value, the power value of the reflected light flowing into the pump module 310 or the fiber laser engine 320 may be grasped.

저장부(860)는 반사광의 전류량을 디지털 신호로 저장하고 이를 데이터베이스화하여 제어부(840)로 제공한다.The storage unit 860 stores the amount of current of the reflected light as a digital signal and provides it to the control unit 840 by converting it into a database.

알람출력부(870)는 제어부(840)의 제어에 따라, 반사광의 전류량이 기 설정된 레벨 이상일 경우, 제어부(840)에 의해 사용자가 인식할 수 있도록 경고등 또는 경고음 등을 발생시킨다.The alarm output unit 870 generates a warning light or a warning sound so that the user can recognize by the control unit 840 when the amount of current of the reflected light is equal to or greater than a preset level under the control of the control unit 840 .

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible by those skilled in the art to which this embodiment belongs without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.

100: 종래의 광섬유 레이저
110: 펌프 모듈
120: 광섬유 레이저 엔진
130: 레이저 빔 결합기
210, 510: 제1 입력 광섬유
220, 520: 제2 입력 광섬유
230, 530: 제3 입력 광섬유
300: 광섬유 레이저
310: 펌프 모듈
320: 광섬유 레이저 엔진
330: 레이저 빔 결합기
340: 반사광 모니터링 장치
410: 레이저 빔 결합기의 입력부
415: 캐필러리 튜브
420: 스플라이싱부
430: 출력부
540: 모니터링 광섬유
710: 출력부 코어
720: 출력부 클래드
810: 적분구
820: 광검출부
830: ADC컨버터
840: 제어부
850: 디스플레이부
860: 저장부
870: 알람출력부100: conventional fiber laser
110: pump module
120: fiber laser engine
130: laser beam combiner
210, 510: first input optical fiber
220, 520: second input optical fiber
230, 530: third input optical fiber
300: fiber laser
310: pump module
320: fiber laser engine
330: laser beam combiner
340: reflected light monitoring device
410: input of the laser beam combiner
415: capillary tube
420: splicing unit
430: output unit
540: monitoring optical fiber
710: output core
720: output clad
810: integrating sphere
820: light detection unit
830: ADC converter
840: control unit
850: display unit
860: storage
870: alarm output unit

Claims (3)

광섬유 레이저 엔진으로부터 출사되는 레이저 빔을 입사받아 가이딩하는 입력부; 및
코어 및 클래드를 포함하며, 상기 입력부로부터 가이딩된 레이저 빔을 자신의 코어로 입사받아 외부로 출력하는 출력부를 포함하며,
상기 입력부는,
각각 코어 및 클래드를 포함하며, 광섬유 레이저 엔진으로부터 출사되는 레이저 빔을 각각의 코어로 입사받아 상기 출력부로 전달하는 복수의 입력 광섬유; 및
코어 및 클래드를 포함하며, 상기 복수의 입력 광섬유가 각각 상호간에 인접한 형태로 배치됨에 따라 중앙에 형성된 내부 공간에 배치되어, 상기 출력부에서 출력된 레이저빔의 일부가 되반사되어 상기 출력부의 코어를 따라 상기 입력부로 되반사되는 반사광을 자신의 코어로 입사받으며, 입사된 반사광을 반사광 모니터링 장치로 입사시키는 모니터링 광섬유를 포함하고,
상기 입력부의 후단은 테이퍼링(Tapering) 공정에 의해 번들(Bundle) 형태로 구현되며, 스플라이싱(Splicing)부에 의해 상기 출력부의 선단과 결합되고, 상기 스플라이싱부에 의해 상기 입력부의 후단과 결합된 출력부는 상기 입력부로부터 가이딩된 복수 개의 레이저빔을 결합하여 외부로 출력하며,
상기 모니터링 광섬유는 레이저 빔 결합기로부터 레이저빔이 출력되는 반대 방향으로 연장되어 뻗어나와 있으며, 종단에 상기 반사광 모니터링 장치가 결합되고,
상기 반사광 모니터링 장치는 상기 모니터링 광섬유의 종단에 연결되어, 상기 모니터링 광섬유로부터 출력된 반사광의 정보를 분석하여 경고를 발생시키거나, 전원 공급을 차단시키는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합기.
an input unit receiving and guiding the laser beam emitted from the fiber laser engine; and
It includes a core and a clad, and includes an output unit for receiving the laser beam guided from the input unit into its core and outputting it to the outside,
The input unit,
a plurality of input optical fibers each including a core and a clad, the plurality of input optical fibers receiving the laser beam emitted from the optical fiber laser engine into each core and transmitting the laser beam to the output unit; and
It includes a core and a clad, and is disposed in an inner space formed in the center as the plurality of input optical fibers are disposed adjacent to each other, and a part of the laser beam output from the output unit is reflected back to the core of the output unit. Accordingly, it receives the reflected light reflected back to the input unit to its core, and includes a monitoring optical fiber that makes the incident reflected light incident to the reflected light monitoring device,
The rear end of the input unit is implemented in a bundle shape by a tapering process, coupled to the front end of the output unit by a splicing unit, and coupled to the rear end of the input unit by the splicing unit The output unit combines a plurality of laser beams guided from the input unit and outputs them to the outside,
The monitoring optical fiber extends in the opposite direction from which the laser beam is output from the laser beam coupler, and the reflected light monitoring device is coupled to the end thereof,
The reflected light monitoring device is connected to the end of the monitoring optical fiber, and analyzes information on the reflected light output from the monitoring optical fiber to generate a warning or cut off the power supply.
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