일반기술

공심형 광섬유 레이저

본 발명은 중심 부위가 비어 있는 공심형 광섬유를 이용하여 레이저를 발진시키는 장치에 관한 것으로, 공심 광섬유의 내벽에 두께가 얇은 이득 매질을 입히고 여기용 다이오드 레이저를 입사하여 이득 매질을 여기하고 공심을 비스듬히 전파하는 레이저가 내벽에서 반사할 때마다 이득이 증가하게 함으로써 대부분의 레이저 에너지를 공기중에 지나게 하여 고출력 레이저로 인한 광섬유의 손상을 줄이고, 비선형 효과로 인한 산란을 감소하게 하여 고효율 고출력 단파장 펄스 레이저의 구현이 가능하게 하는데 그 목적이 있으며, 상기의 목적을 달성하기 위하여 공심광섬유 안벽에 Nb 혹은 Yb 원소를 첨가한 실리카 용액을 바른 다음에 기체를 흘려서 말리는 수단과, 실리콘 튜브의 내벽에 화학증기증착법을 이용하여 Nb 혹은 Yb 등의 원소가 함유된 증기가 증착되게 한 다음 통상의 광섬유를 생산하는 방법으로 열을 가하여 길게 늘려 당김으로써 가늘고 긴 광섬유는 형성되면서 고출력 펄스 레이저에 의한 코어의 손상, 산란 등이 사라져 기존의 광섬유 레이저가 가진 단점을 해소할 수 있는 특징이 있다.본 발명은 공심 광섬유의 내벽에 두께가 얇은 이득 매질을 입히고 여기용 다이오드 레이저를 입사하여 이득 매질을 여기하고 공심을 비스듬히 전파하는 레이저가 내벽에서 반사할 때마다 이득이 증가하게 함으로써 대부분의 레이저 에너지를 공기중에 지나게 하여 고출력 레이저로 인한 광섬유의 손상을 줄이고, 비선형 효과로 인한 산란을 감소하게 하여 고효율 고출력 단파장 펄스 레이저의 구현이 가능하게 하는데 그 목적이 있다.상기의 목적을 달성하기 위하여 공심 광섬유의 안벽에 Nd 혹은 Yb 원소를 첨가한 실리카 용액을 바른 다음에 기체를 흘려서 말리는 수단과, 실리콘 튜브의 내벽에 화학증기증착법(MOCVD)을 이용하여 Nd 혹은 Yb 등의 원소가 함유된 증기가 증착되게 한 다음에 통상의 광섬유를 생산하는 방법으로 열을 가하여 길게 늘려 당김으로써 가늘고 긴 광섬유를 만드는 수단을 제공하고자 하는 것이다.본 발명은 얇은 이득 매질이 내벽에 입혀지고 속이 빈 광섬유에 레이저가 전반사를 통하여 진행하면서 이득매질에서 증폭을 거듭하여 출력이 증가되므로, 레이저의 대부분은 공기를 지나게 되어 진행할 때 발생하는 비선형 효과가 사라지고, 고출력 펄스 레이저에 의한 코어의 손상, 산란 등이 사라져 기존의 광섬유 레이저가 가진 단점이 해소된다.따라서, 강한 레이저에 의한 매질의 손상이 작아 펄스 레이저의 구현이 가능하게 되고 제 2고조파 변환, 제 3고조파 변환을 공진기 내부에서 실시하여도 산란이 적어서 고효율을 달성하게 되는 효과가 있다.