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KR20110068492A - 광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈 - Google Patents

광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈 Download PDF

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KR20110068492A
KR20110068492A KR1020090125473A KR20090125473A KR20110068492A KR 20110068492 A KR20110068492 A KR 20110068492A KR 1020090125473 A KR1020090125473 A KR 1020090125473A KR 20090125473 A KR20090125473 A KR 20090125473A KR 20110068492 A KR20110068492 A KR 20110068492A
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KR
South Korea
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optical
light
optical fiber
coupling device
mirror
Prior art date
Application number
KR1020090125473A
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English (en)
Inventor
서홍석
안준태
박봉제
오대곤
송정호
Original Assignee
한국전자통신연구원
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Filing date
Publication date
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Priority to US12/949,447 priority patent/US20110141758A1/en
Priority to CN2010105914415A priority patent/CN102103230A/zh
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Abstract

본 발명은 소형화 및 집적화를 향상시킬 수 있는 광 결합장치와 그를 구비하는 능동 광모듈을 개시한다. 그의 장치는, 광섬유를 통과시키는 관통 홀이 형성된 중공 광학 블럭을 포함할 수 있다. 중공 광학 블럭은 상기 관통 홀에 평행한 상기 중공 광학 블럭의 하부에서 광이 입사 투과되는 적어도 하나의 입사면과, 상기 입사면에 대향되는 상기 중공 광학 블럭의 상부에서 상기 입사면으로 투과되는 상기 광을 내부 반사시키는 적어도 하나의 내부 반사면과, 상기 내부 반사면과 상기 입사면에서 멀어질수록 상기 관통 홀을 중심으로 상기 중공 광학 블럭의 외경이 줄어들게 형성되고 상기 광을 상기 관통 홀의 상기 광섬유로 집중시키는 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함할 수 있다.
Figure P1020090125473
광, 홀(hole), 면(face), 반사, 코어(core), 클래딩(cladding)

Description

광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈{optic coupler and active optical module using the same}
본 발명은 광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 펌프 광을 광 섬유에 전달해 주는 광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 정보통신연구개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2009-F-026-01, 과제명: 반도체 나노구조를 이용한 펌핑용 10W급 광원기술].
광통신은 대용량의 데이터 통신 및 정보 처리 속도를 개선시키고 있다. 광 통신에서 사용되는 광원은 단일 파장의 레이저 광이 주로 사용되고 있다. 레이저 광은 여러 종류의 레이저에 의해 발진될 수 있다. 광 통신에서 사용되는 레이저는 표면방출 레이저와, 광섬유 레이저를 포함할 수 있다. 광섬유 레이저는 이중 클래딩 구조를 갖는 광섬유를 포함할 수 있다. 광섬유 레이저는 능동 매질이 첨가된 코어에 펌프 광을 공급하여 레이저 광을 생성할 수 있다. 따라서, 광섬유의 코어에 펌프 광을 효율적으로 공급함으로서 고출력 광섬유 레이저를 구현할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 광섬유의 코어에 펌프 광을 효율적으로 공급할 수 있는 광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈을 제공하는 데 있다.
또 다른 기술적 과제는, 광섬유에 용이하게 결합될 수 있는 광 결합장치 및 그를 구비한 능동 광모듈을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 광 결합장치를 개시한다. 그 장치는 광섬유를 통과시키는 관통 홀이 형성된 중공 광학 블럭을 포함할 수 있다. 상기 중공 광학 블럭은, 상기 관통 홀에 평행한 상기 중공 광학 블럭의 하부에서 광이 입사 투과되는 적어도 하나의 입사면; 상기 입사면에 대향되는 상기 중공 광학 블럭의 상부에서 상기 입사면으로 투과되는 상기 광을 내부 반사시키는 적어도 하나의 내부 반사면; 및 상기 내부 반사면과 상기 입사면에서 멀어질수록 상기 관통 홀을 중심으로 상기 중공 광학 블럭의 외경이 줄어들게 형성되고, 상기 광을 상기 관통 홀의 상기 광섬유로 집중시키는 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 내부 반사면은 상기 광을 상기 테이퍼링 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 경사면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 경사면은 상기 입사면을 통해 투과되는 상기 광 을 전반사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 경사면은 그루브를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 경사면은 상기 관통 홀의 상부에서 상기 관통 홀을 거쳐 상기 관통 홀의 하부까지 형성되는 빗면을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 광모듈은, 광을 공급하는 펌프 광원; 상기 펌프 광원에서 공급되는 상기 광으로 레이저 광을 생성하는 활성 물질을 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 제 1 클래딩을 구비한 광섬유; 상기 광섬유를 통과시키는 관통 홀이 형성되고, 상기 관통 홀에 평행한 하부에서 상기 광이 입사 투과되는 적어도 하나의 입사면과, 상기 입사면에 대향되는 상부에서 상기 입사면으로부터 투과되는 상기 광을 내부로 반사시키는 적어도 하나의 내부 반사면과, 상기 내부 반사면 및 상기 입사면에서 멀어질수록 반경이 줄어들고 상기 광을 상기 광섬유로 집중시키는 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 구비하는 광 결합장치; 상기 광 결합장치에 통과되는 상기 광섬유의 일단에 형성된 제 1 광 소자; 및 상기 제 1 광 소자에 대향되는 상기 광섬유의 타단에 형성되고, 상기 광섬유에서 발생되는 상기 레이저 광을 방출하는 제 2 광 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예적 구성에 따르면, 광섬유에 수직하여 입사되는 펌프 광을 내부 반사면에서 전반사시키고, 테이퍼링 영역에서 광섬유에 집중시켜 상기 광섬유의 코어에 상기 펌프 광을 효율적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광섬유의 코어와 제 1 클래딩은 제 2 클래딩으로부터 분리되어 광 결 합장치의 관통 홀에 용이하게 삽입될 수 있는 효과가 있다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 층이 다른 층과, 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층과, 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층 또는 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 층과 어떤 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 다양한 영역, 층들 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 층들이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역, 층을 다른 영역, 층과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이저 모듈을 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 결합장치 및 그와 결합되는 능동 광모듈을 보여주는 사시도들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 광 결합장치(100)는 광섬유(20)를 통과시키는 관통 홀(32)이 형성된 중공 광학 블럭(30)을 포함할 수 있다. 중공 광학 블럭(30)은 관통 홀(32) 내에 삽입된 광섬유(20)와 융착될 수 있다. 중공 광학 블럭(30)은 크게 일측에 형성된 투과반사 영역(40)과, 타측에 형성된 테이퍼링 영역(50)을 포함할 수 있다.
투과반사 영역(40)은 중공 광학 블럭(30)의 하부에서 펌프 광(12)이 수직으로 입사되는 입사면(42)과, 상기 입사면(42)에 대향되는 상기 중공 광학 블럭(30)의 상부에 형성된 내부 반사면(44)을 포함할 수 있다. 내부 반사면(44)은 V자 그루브(43) 및/또는 빗면(slop inclined plane, 45)을 포함할 수 있다. 여기서, V자 그루브는 2개의 경사면(inclined plane)을 갖고, 빗면(slop inclined plane)은 하나의 경사면(inclined plane)을 가질 수 있다. 펌프 광(12)은 내부 반사면(44)에 입사될 수 있다. 따라서, 내부 반사면(44)은 중공 광학 블럭(30)의 입사면(42)을 통해 광섬유(20)에 수직으로 입사되는 펌프 광(12)을 대기 중으로 굴절시키지 않고 상기 광섬유(20)에 평행하게 전반사(total reflection)할 수 있다.
테이퍼링 영역(50)은 내부 반사면(44)에서 전반사되는 펌프 광(12)을 광섬유(20)로 집중시킬 수 있다. 또한, 테이퍼링 영역(50)은 내부 반사면(44)에서 전반사되는 펌프 광(12)을 광섬유(20)에 다시 전반사시킬 수 있다. 테이퍼링 영역(50)은 관통 홀(32)에 삽입되는 광섬유(20)를 따라 투과반사 영역(40)에서 멀어질수록 중공 광학 블럭(30)의 외경이 줄어들 수 있다. 테이퍼링 영역(50)의 끝단 외경은 광섬유(20)의 외경과 동일할 수 있다. 테이퍼링 영역(50)은 펌프 광 결합 손실이 최소화되는 길이만큼 길게 형성될 수 있다.
광섬유(20)는 중심에 형성된 코어(22)와 상기 코어(22)를 감싸는 적어도 하나의 클래딩을 포함할 수 있다. 코어(22)는 클래딩보다 굴절률이 높을 수 있다. 예를 들어, 광섬유(20)는 코어(22)를 제 1 클래딩(24)과 제 2 클래딩(26)이 순차적으로 감싸는 이중 클래딩 광섬유(double cladding optical fiber)를 포함할 수 있다. 여기서, 중공 광학 블록(30)의 관통 홀(32)은 제 2 클래딩(26)이 제거된 코어(22)와 제 1 클래딩(24)을 통과시킬 수 있다.
코어(22)는 제 1 클래딩(24)에 비해 작은 단면적으로 형성될 수 있다. 코어(22)는 제 1 클래딩(24) 및 제 2 클래딩(26)보다 굴절률이 높다. 또한, 코어(22)는 펌프 광(12)을 흡수하여 레이저 광을 발진하는 희토류 원소와 같은 활성 물질(active material)을 더 포함할 수 있다. 희토류 원소는 증폭 자발 방출(Amplified Spontaneous Emission: ASE)될 수 있다. 희토류 원소는 펌프 광(12)을 흡수하여 준안정 상태로 여기되는 전자가 안정화되면서 단일 파장의 레이저 광을 방출 할 수 있다.
제 1 클래딩(24) 및 제 2 클래딩(26)은 코어(22)보다 낮은 굴절률의 유리, 또는 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 제 1 클래딩(24)은 제 2 클래딩(24)에 비해 더 높은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 클래딩(24)은 실리카 유리를 포함하고, 제 2 클래딩(26)은 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 제 2 클래딩(26)은 제 1 클래딩(24)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 제 1 클래딩(24)과 제 2 클래딩(26)의 단면은 원형 또는 사각형 모양으로 형성될 수 있다.
펌프 광원(10)은 외부에서 공급되는 전원 전압에 의해 펌프 광(12)을 발진하는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 레이저 다이오드는 바(bar) 형태 또는 스택(stack) 형태로 형성될 수 있다. 펌프 광원(10)은 발광 물질의 종류에 따라 808nm, 950nm, 980nm, 또는 1480nm 중 적어도 하나의 파장대역을 갖는 펌프 광(12)을 발진할 수 있다.
펌프 광(12)의 전반사는 굴절률이 높은 매질에서 굴절률이 낮은 매질로 입사될 때 일어날 수 있고, 굴절률이 거의 같은 다른 매질로 입사될 때 반사되지 않고 모두 투과될 수 있다. 예를 들어, 중공 광학 블럭(30)의 관통 홀(32)에는 광섬유(20)의 코어(22) 및 제 1 클래딩(24)이 삽입될 수 있다. 중공 광학 블럭(30)은 관통 홀(32) 내에 삽입되는 제 1 클래딩(24)과 굴절률이 동일하거나 거의 같은 굴절률을 갖는 투명한 물질로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광 결합장치(100)는 광섬유(20)에 수직하여 입사되는 펌프 광(12)을 상기 광섬유(20)의 코어(22)에 효율적으로 공급할 수 있다. 또한, 광섬유(20)의 코어(22)와 제 1 클래딩(24)은 제 2 클래딩(26)으로부터 분리되어 광 결합장치(100)의 관통 홀(32)에 용이하게 삽입될 수 있다.
투과반사 영역(40)은 사각형 또는 원형 모양의 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 관통 홀(32)과 광섬유(20)는 서로 동일한 원형 모양을 갖고 서로 동일한 직경으로 형성될 수 있다. 테이퍼링 영역(50)은 사각형 모양 또는 원형 모양의 단면으로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2의 광 결합장치의 단면과, 펌프 광의 진행 방 향을 나타낸 다이아 그램들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 결합장치(100)는 투과반사 영역(40)에서 광섬유(20)에 수직한 방향으로 입사되는 펌프 광(12)을 상기 광섬유(20)로 전반사 시킬 수 있다. 여기서, 투과반사 영역(40)은 다시 경사 영역(46)과 수평 영역(48)으로 나누어질 수 있다. 경사 영역(46)은 펌프 광(12)이 입사되는 입사면(42)과, 입사면(42)으로 입사된 펌프 광(12)을 내부 반사시키는 V자 그루브(43) 및/또는 빗면(45)으로 이루어진 내부 반사면(44)을 포함할 수 있다.
입사면(42)은 관통 홀(32)과 평행한 방향으로 평탄하게 형성될 수 있다. 반면, 내부 반사면(44)은 관통 홀(32)과 교차(cross)되는 방향으로 형성된 적어도 하나의 경사면(inclined plane)을 포함할 수 있다. 따라서, 경사 영역(46)은 입사면(42)과 내부 반사면(44)이 예각으로 형성될 수 있다. 펌프 광원(10)에서 공급되는 펌프 광(12)은 입사면(42)에 대해 소정의 입사각으로 입사 투과될 수 있다. 예를 들어, 펌프 광(12)은 입사면(42)에 수직으로 입사되면 펌프 광원(10)에서 내부 반사면(44)까지 일직선으로 진행될 수 있다.
펌프 광(12)은 관통 홀(32) 내에 삽입되는 광섬유(20)를 거쳐 내부 반사면(44)에 도달할 수 있다. 이때, 광섬유(20)의 코어(22)에 흡수되는 펌프 광(12)은 매우 적을 수 있다. 입사면(42)과 내부 반사면(44)의 평면 면적에 비해 광섬유(20)의 평면 면적이 매우 작기 때문이다. 또한, 중공 광학 블럭(30) 내에서 진행되는 펌프 광(12)의 단면에 비해 광섬유(20)의 코어(22) 평면 면적이 작기 때문일 수 있다. 펌프 광원(10)에서 생성된 펌프 광(12)은 렌즈(11)에 의해 집속되어 입사 면(42)으로 입사될 수 있다.
입사면(42)에서 투과된 대부분의 펌프 광(12)은 내부 반사면(44)에서 내부 전반사될 수 있다. 내부 반사면(44)은 펌프 광(12)을 광섬유(20)로 전반사할 수 있다. 예를 들어, 내부 반사면(44)은 펌프 광(12)을 반사시키는 금속 및 유전체와 같은 코팅 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 경사 영역(46)은 중공 광학 블럭(30) 내에 투과된 펌프 광(12)을 최초로 전반사하는 제 1 차 전반사 영역임을 알 수 있다.
수평 영역(48)은 경사 영역(46)과 테이퍼링 영역(50)사이에 형성될 수 있다. 수평 영역(48)은 경사 영역(46)의 내부 반사면(44)에서 내부 반사되는 펌프 광(12)을 테이퍼링 영역(50)으로 전달할 수 있다. 수평 영역(48)의 중공 광학 블럭(30) 표면은 펌프 광(12)을 테이링 영역으로 전반사시킬 수 있다. 이때, 내부 반사면(44)에서 반사되는 펌프 광(12)은 수평 영역(48)의 중공 광학 블럭(30) 표면에 임계각보다 큰 입사각으로 입사될 수 있다. 수평 영역(48)은 반사 영역(46)에서 전달되는 펌프 광(12)을 테이퍼링 영역(50)으로 전반사할 수 있다.
테이퍼링 영역(50)은 광섬유(20)가 삽입된 관통 홀(32)을 중심에 두고, 투과반사 영역(40)에서 이격 될수록 중공 광학 블럭(30)의 외경이 줄어들게 형성될 수 있다. 따라서, 테이퍼링 영역(50)은 반사 영역(46)과 수평 영역(48)에서 전달되는 펌프 광(12)을 전반사하여 광섬유(20)에 집중시킬 수 있다. 이때, 펌프 광(12)은 중공 광학 블럭(30) 내에서 단일 방향으로 전 반사될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 광 결합장치(100)는 펌프 광(12)을 중공 광학 블럭(30)의 일측에 형성된 테이퍼링 영역(50)에 대해 단 방향으로 전 반사시킬 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 결합장치를 보여주는 다이아 그램들이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광 결합장치(100)는 복수개의 펌프 광원(10)에서 생성되는 복수개의 펌프 광(12)을 광섬유(20)의 양단으로 공급시킬 수 있다. 투과반사 영역(40)의 양측에 복수개의 테이퍼링 영역(50)이 형성될 수 있다. 투과반사 영역(40)은 서로 다른 방향으로 기울어진 복수개의 경사면으로 이루어진 반사 영역(46)과, 상기 반사 영역(46)의 양측에 형성된 복수개의 수평 영역(48)을 포함할 수 있다. 복수개의 경사면과, 복수개의 수평 영역(48)은 대칭적으로 형성될 수 있다. 여기서, 복수개의 경사면과, 복수개의 수평 영역(48)은 적어도 하나가 서로 대칭적으로 형성되지 않아도 무방하다. 복수개의 펌프 광원(10)은 복수개의 경사면으로 펌프 광(12)을 집속하는 적어도 하나의 렌즈(11)를 포함할 수 있다.
반사 영역(46)은 V자 그루브(43) 및/또는 복수개의 빗면(45)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수개의 빗면(45)은 중공 광학 블럭(30)의 상부에서 상기 관통 홀(32)을 거쳐 상기 중공 광학 블럭(30)의 하부까지 형성된 경사면을 포함할 수 있다. V자 그루브(43)와 복수개의 빗면(45)은 복수개의 경사면이 반대 방향으로 형성될 수 있다. 복수개의 펌프 광원(10)에서 공급되는 펌프 광(12)은 복수개의 경사면에서 각기 서로 다른 방향으로 내부 반사될 수 있다. 펌프 광(12)은 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 통해 광섬유(20)의 양방향으로 집중될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 광 결합장치(100)는 펌프 광(12)을 중공 광학 블럭(30)의 양 측에 형성된 복수개의 테이퍼링 영역(50)에 대해 양방향의 광섬유(20)에 전달할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 광 결합장치(100)는 테이퍼링 영역(50) 개수에 따라 단방향 펌핑 모드 또는 양방향 펌핑 모드를 갖는 광섬유 레이저 및 광섬유 증폭기를 구현할 수 있다. 또한, 광 결합장치(100)에 결합된 광섬유(20)의 양단에 형성되는 광 소자의 종류에 따라 동작 가능한 능동 광모듈(active optical module)의 종류가 달라질 수 있다. 능동 광모듈은 크게 광섬유 레이저와 광섬유 증폭기로 나누어질 수 있다.
이하, 광 결합장치(100) 및 광섬유(20)에 연결되는 광 소자들의 종류에 따른 단방향 펌핑 모드와 양방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈에 대해 실시예들을 들어 설명한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들이다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 도 1 및 도 2에서 개시된 광 결합장치(100) 양측 각각의 광섬유(20)에 제 1 및 제 2 거울(62, 64)이 형성된 연속 출력 레이저를 포함할 수 있다. 연속 출력 레이저는 단일 파장을 갖는 레이저 광을 발진시킬 수 있다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 거울(62, 64)사이의 광섬유(20) 코어(22)에서 펌프 광(12)에 의해 레이저 광이 발진될 수 있다. 펌프 광(12)은 펌프 광원(10)에서 생성된 후 렌즈(11)를 통과하여 광섬유(20)에 입사될 수 있다.
제 1 및 제 2 거울(62, 64)은 광섬유(20)에서 발진된 레이저 광을 공진시킬 수 있다. 제 1 거울(62)은 약 100%의 레이저 광을 반사시키고, 제 2 거울(64)은 약 5% 내지 20%의 레이저 광을 반사시킬 수 있다. 제 1 거울(62)은 레이저 광을 완전 반사시키는 풀 미러 또는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG)를 포함할 수 있다. 제 2 거울(64)은 레이저 광을 반투과시키는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG), 또는 출력 커플러(output coupler)를 포함할 수 있다. 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이에서 발진되는 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 연장되는 피그 테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68) 또는 시준기로 출력될 수 있다.
도 7a를 참조 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64) 방향으로 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 형성된 전방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 피그 테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 1 거울(62)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 전방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 레이저 출력광의 진행 방향이 동일할 수 있다.
도 7b를 참조 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62) 방향으로 형성된 후방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 2 거 울(64)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 후방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 레이저 출력광의 진행 방향이 서로 반대될 수 있다.
도 7c를 참조 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 각각 근접되는 광섬유(20)에 복수개의 광 결합장치(100)가 형성된 에지 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 제 1 거울(62)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 2 거울(64) 방향으로 형성되고, 제 2 거울(64)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 1 거울(62) 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 서로 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. 복수개의 광 결합장치(100)를 통해 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이의 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다.
도 7d를 참조 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 갖는 광 결합장치(100)가 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이의 광섬유(20) 중심의 임의의 위치에 형성된 중심 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 양측으로 형성된 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 통해 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 광섬유(20)에 전달할 수 있다. 광섬유(20)는 광 결합장치(100)의 양측으로 전달되는 펌프 광(12)을 코 어(22)에서 충분히 흡수할 수 있도록 길게 형성될 수 있다. 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)에서 분리되는 단일 펌프 광(12)을 공급하는 단일 개체로 구성될 수 있다. 또한, 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)의 양측에 각기 다른 펌프 광(12)을 공급하는 복수개의 개체로 구성될 수 있다. 중심 양방향 펌핑 모드는 광섬유(20)의 중심 임의의 위치에서 각각 상기 제 1 거울(62)과 상기 제 2 거울(64) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 진행시킬 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들이다.
도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 도 1 및 도 2에서 개시된 광 결합장치(100)의 일측 광섬유(20)에 제 1 거울(62)과 변조기(96)가 형성되고, 타측 광섬유(20)에 제 2 거울(64)이 형성된 Q 스위칭 레이저 또는 모드 록킹(mode locking) 레이저를 포함할 수 있다. Q 스위칭 레이저 또는 모드 록킹 레이저는 펄스 레이저 광을 발진시킬 수 있다. 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이의 광섬유(20) 코어(22)에서 레이저 광이 발진될 수 있다. 제 1 및 제 2 거울(62, 64)은 레이저 광을 공진시킬 수 있다.
변조기(96)는 아날로그 또는 디지털 전기 신호를 가지고 레이저 광을 변조시킬 수 있다. 변조기(96)는 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이에서 발진되는 레이저 광을 스위칭하여 펄스 레이저 광으로 만들 수 있다. 변조기(96)의 주기적인 온오프 동작에 따라 펄스 레이저 광이 생성될 수 있다. 예를 들어, 펄스 레이저 광은 변조기(96)가 턴온될 때 발진되고, 변조기(96)가 턴오프될 때 생성되지 않을 수 있다.
제 1 거울(62)은 약 100%의 레이저 광을 반사시키고, 제 1 거울(62)은 약 5% 내지 20%의 레이저 광을 반사시킬 수 있다. 제 1 거울(62)은 레이저 광을 완전 반사시키는 풀 미러 또는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG)를 포함할 수 있다. 제 2 거울(64)은 레이저 광을 반투과시키는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG), 또는 출력 커플러(output coupler)를 포함할 수 있다. 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이에서 발진되는 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 연장되는 피그테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68) 또는 시준기로 출력될 수 있다.
도 8a를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64) 방향으로 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 형성된 전방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 펄스 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 피그테일 광섬유를 통해 앤드 캡으로 출력될 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 1 거울(62)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 전방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 펄스 레이저 광의 출력 진행 방향이 동일할 수 있다.
도 8b를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62) 방향으로 형성된 역방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 2 거 울(64)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 후방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 펄스 레이저 광의 출력 진행 방향이 서로 반대될 수 있다.
도 8c를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 각각 근접되는 광섬유(20)에 복수개의 광 결합장치(100)가 형성된 에지 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 제 1 거울(62)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 2 거울(64) 방향으로 형성되고, 제 2 거울(64)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 1 거울(62) 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 서로 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. 복수개의 광 결합장치(100)를 통해 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이의 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다.
도 8d를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 갖는 광 결합장치(100)가 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이의 광섬유(20) 중심에 형성된 중심 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 광섬유(20)의 중심 임의의 위치에서 양측으로 형성된 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 통해 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 광섬유(20)에 전달할 수 있다. 광섬유(20)는 광 결합장치(100)의 양측으로 전달되 는 펌프 광(12)을 코어(22)에서 충분히 흡수할 수 있도록 길게 형성될 수 있다. 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)에서 분리되는 단일 펌프 광(12)을 공급하는 단일 개체로 구성될 수 있다. 또한, 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)의 양측에 각기 다른 펌프 광(12)을 공급하는 복수개의 개체로 구성될 수 있다. 중심 양방향 펌핑 모드는 광섬유(20)의 중심 임의의 위치에서 각각 상기 제 1 거울(62)과 상기 제 2 거울(64) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 진행시킬 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들이다.
도 9a 내지 도 9d를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 도 1 및 도 2에서 개시된 광 결합장치(100)의 일측에 신호원(signal source, 76)과 제 1 아이솔레이터(72)가 형성되고, 타측에 제 2 아이솔레이터(74)가 형성된 레이저 광 증폭기를 포함할 수 있다. 레이저 광 증폭기는 광 결합장치(100)에서 전달되는 펌프 광(12)으로 레이저 광을 증폭시킬 수 있다. 신호원(76)은 반도체 광원, 또다른 광섬유 증폭기의 출력단, 광섬유 레이저를 포함할 수 있다. 펌프 광(12)은 펌프 광원(10)에서 생성된 후 렌즈(11)를 통과하여 광섬유(20)에 입사될 수 있다. 출력 레이저 광은 신호원(76)에서 입력되는 신호가 증폭되어 출력될 수 있다. 따라서, 레이저 광 증폭기는 신호원(76)의 신호에 따라 증폭되는 레이저 광을 출력시킬 수 있다.
제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)는 신호원(76)으로 인입되는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 는 소정거리 이상으로 이격되는 광섬유(20)사이에 둘 수 있다. 레이저 광은 제 2 아이솔레이터(74)에서 연장되는 피그 테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68) 또는 시준기로 출력될 수 있다.
도 9a를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(72)에서 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 형성된 전방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 출력 레이저 광은 제 2 아이솔레이터(74)에서 피그테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 1 아이솔레이터(72)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 아이솔레이터(72)에서 제 2 아이솔레이터(74)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 전방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 출력 레이저 광의 진행 방향이 동일할 수 있다.
도 9b를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 제 2 아이솔레이터(74)에서 제 1 아이솔레이터(72) 방향으로 형성된 후방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 2 아이솔레이터(74)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 2 아이솔레이터(74)에서 제 1 아이솔레이터(72)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 코어(22)에 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 후방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 출력 레이저 광의 진행 방향이 서로 반대될 수 있다.
도 9c를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 각각 근접되는 광섬유(20)에 복수개의 광 결합장치(100)가 형성된 에지 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)는 역방향으로 진행되는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 1 아이솔레이터(72)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 형성되고, 제 2 아이솔레이터(74)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 1 아이솔레이터(72) 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 서로 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. 복수개의 광 결합장치(100)를 통해 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 사이의 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다.
도 9d를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 갖는 광 결합장치(100)가 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)사이의 광섬유(20)의 중심 임의의 위치에 형성된 중심 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 통해 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 광섬유(20)에 전달할 수 있다. 광섬유(20)는 광 결합장치(100)의 양측으로 전달되는 펌프 광(12)을 코어(22)에서 충분히 흡수할 수 있도록 길게 형성될 수 있다. 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)에서 분리되는 단일 펌프 광(12)을 공급하는 단일 개체로 구성될 수 있다. 또한, 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)의 양측에 각기 다른 펌프 광(12)을 공급하는 복수개의 개체로 구성될 수 있다. 중심 양방향 펌핑 모드는 광섬유(20)의 중간 임의의 위치에서 각각 상기 제 1 아이솔레이터(72)와 상기 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 진행시킬 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들이다.
도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광섬유 증폭기는 도 1 및 도 2에서 개시된 광 결합장치(100)의 일측에 마스터 오실레이터(86)와 제 1 아이솔레이터(72)가 형성되고, 타측에 제 2 아이솔레이터(74)가 형성된 MOPA(Master Oscillator-Power-Amplifier) 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다. MOPA 레이저는 광 결합장치(100)에서 전달되는 펌프 광(12)으로 레이저 광을 증강시킬 수 있다. 펌프 광(12)은 펌프 광원(10)에서 생성된 후 렌즈(11)를 통과하여 광섬유(20)에 입사될 수 있다. 레이저 광은 마스터 오실레이터(86)에서 입력되는 펄스 신호에 따라 펄스 레이저 광으로 출력될 수 있다.
제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)는 마스터 오실레이터(86)로 인입되는 펄스 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)는 소정거리 이상으로 이격되는 광섬유(20)에 형성될 수 있다. 레이저 광은 제 2 아이솔레이터(74)에서 연장되는 피그테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68) 또는 시준기로 출력될 수 있다.
도 10a를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(72)에서 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 형성된 전방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 펄스 레이저 광은 제 2 아이솔레이터(74)에서 피그테일 광섬유를 통해 엔드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 1 아이솔레이터(72)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 아이솔레이터(72)에서 제 2 아이솔레이터(74)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 전방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 펄스 레이저 광의 진행 방향이 동일할 수 있다.
도 10b를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)이 제 2 아이솔레이터(74)에서 제 1 아이솔레이터(72) 방향으로 형성된 후방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 제 2 아이솔레이터(74)에 근접하는 광섬유(20)에 결합될 수 있다. 광 결합장치(100)를 통해 광섬유(20)에 공급되는 펌프 광(12)은 제 2 아이솔레이터(74)에서 제 1 아이솔레이터(72)까지 연장되는 광섬유(20)를 따라 진행되면서 코어(22)에 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 후방향 펌핑 모드는 광섬유(20) 내에서 펌프 광(12)의 진행 방향과 출력 펄스 레이저 광의 진행 방향이 서로 반대될 수 있다.
도 10c를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 각각 근접되는 광섬유(20)에 복수개의 광 결합장치(100)가 형성된 에지 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)는 역방향으로 진행되는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 1 아이솔레이터(72)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영 역(50)은 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 형성되고, 제 2 아이솔레이터(74)에 근접되는 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 제 1 아이솔레이터(72) 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 광 결합장치(100)의 테이퍼링 영역(50)은 서로 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. 복수개의 광 결합장치(100)를 통해 공급되는 펌프 광(12)은 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 사이의 광섬유(20)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다.
도 10d를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 갖는 광 결합장치(100)가 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74)사이의 광섬유(20)의 중심 임의의 위치에 형성된 중심 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광 결합장치(100)는 복수개의 테이퍼링 영역(50)을 통해 제 1 아이솔레이터(72)와 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 광섬유(20)에 전달할 수 있다. 광섬유(20)는 광 결합장치(100)의 양측으로 전달되는 펌프 광(12)을 코어(22)에서 충분히 흡수할 수 있도록 길게 형성될 수 있다. 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)에서 분리되는 단일 펌프 광(12)을 공급하는 단일 개체로 구성될 수 있다. 또한, 펌프 광원(10)은 광 결합장치(100)의 양측에 각기 다른 펌프 광(12)을 공급하는 복수개의 개체로 구성될 수 있다. 중심 양방향 펌핑 모드는 광섬유(20)의 중심 임의의 위치에서 각각 상기 제 1 아이솔레이터(72)와 상기 제 2 아이솔레이터(74) 방향으로 복수개의 펌프 광(12)을 진행시킬 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본 질적인 특성성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 결합장치 및 그와 결합되는 광섬유를 보여주는 사시도들.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2의 광 결합장치의 단면과, 펌프 광의 진행 방향을 나타낸 다이아 그램들.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 결합장치를 보여주는 다이아 그램들.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 다이아 그램들.

Claims (19)

  1. 광섬유를 통과시키는 관통 홀이 형성된 중공 광학 블럭을 포함하고,
    상기 중공 광학 블럭은 상기 관통 홀에 평행한 상기 중공 광학 블럭의 하부에서 광이 입사 투과되는 적어도 하나의 입사면;
    상기 입사면에 대향되는 상기 중공 광학 블럭의 상부에서 상기 입사면으로부터 투과되는 상기 광을 상기 중공 광학 블럭의 내부로 반사시키는 적어도 하나의 내부 반사면; 및
    상기 내부 반사면과 상기 입사면에서 멀어질수록 상기 중공 광학 블럭의 외경이 줄어들게 형성되고, 상기 광을 상기 관통 홀의 상기 광섬유로 집중시키는 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함하는 광 결합장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 반사면은 상기 광을 상기 테이퍼링 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 경사면을 포함하는 광 결합장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 입사면을 통해 투과되는 상기 광을 전반사 또는 반사하는 광 결합장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면은 그루브를 포함하는 광 결합장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 그루브는 V자 모양으로 형성된 광 결합장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 관통 홀의 상부에서 상기 관통 홀을 거쳐 상기 관통 홀의 하부까지 형성되는 빗면을 포함하는 광 결합장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면에 형성된 코팅 물질을 더 포함하는 광 결합장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코팅 물질은 금속 또는 유전체를 포함하는 광 결합장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입사면과 상기 내부 반사면의 상기 중공 광학 블럭 단면은 사각형 모양을 갖는 광 결합장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 홀은 원형 단면을 갖는 광 결합장치.
  11. 광을 공급하는 펌프 광원;
    상기 펌프 광원에서 공급되는 상기 광으로 레이저 광을 생성하는 활성 물질을 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 제 1 클래딩을 구비한 광섬유;
    상기 광섬유를 통과시키는 관통 홀이 형성되고, 상기 관통 홀에 평행한 하부에서 상기 광이 입사 투과되는 적어도 하나의 입사면과, 상기 입사면에 대향되는 상부에서 상기 입사면으로부터 투과되는 상기 광을 내부로 반사시키는 적어도 하나의 내부 반사면과, 상기 내부 반사면 및 상기 입사면에서 멀어질수록 반경이 줄어들고 상기 광을 상기 광섬유로 집중시키는 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 구비하는 광 결합장치;
    상기 광 결합장치에 통과되는 상기 광섬유의 일단에 형성된 제 1 광 소자; 및
    상기 제 1 광 소자에 대향되는 상기 광섬유의 타단에 형성되고, 상기 광섬유에서 발생되는 상기 레이저 광을 방출하는 제 2 광 소자를 포함하는 능동 광모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 광 소자에서 상기 제 2 광 소자의 방향으로 상기 광 결합장치의 상기 테이퍼링 영역이 형성된 전방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.
  13. 제 11 항에 있어서,
    제 2 광 소자에서 상기 제 1 광 소자의 방향으로 상기 광 결합장치의 상기 테이퍼링 영역이 형성된 후방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.
  14. 제 11 항에 있어서,
    복수개의 상기 광 결합장치들의 테이퍼링 영역이 마주보는 방향으로 형성된 에지 양방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.
  15. 제 11 항에 있어서,
    복수개의 상기 테이퍼링 영역들이 상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자의 방향으로 형성된 중심 양방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자는 각각 제 1 거울과 제 2 거울로 이루어진 능동 광모듈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 거울과 상기 제 2 거울 사이의 상기 광섬유에 형성된 변조기를 더 포함하는 능동 광모듈.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자는 각각 제 1 아이솔레이터와 제 2 아이솔레이터로 이루어진 능동 광모듈.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 광 소자에 대향되는 상기 제 1 아이솔레이터 외부의 광섬유에 형성된 신호원 또는 마스터 오실레이터를 더 포함하는 능동 광모듈.
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