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KR20150122663A - 멀티 모드-멀티 모드 광섬유 컴바이너를 갖는 초고출력 광섬유 레이저 시스템 - Google Patents

멀티 모드-멀티 모드 광섬유 컴바이너를 갖는 초고출력 광섬유 레이저 시스템 Download PDF

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KR20150122663A
KR20150122663A KR1020157023314A KR20157023314A KR20150122663A KR 20150122663 A KR20150122663 A KR 20150122663A KR 1020157023314 A KR1020157023314 A KR 1020157023314A KR 20157023314 A KR20157023314 A KR 20157023314A KR 20150122663 A KR20150122663 A KR 20150122663A
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KR
South Korea
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cladding
fiber
combiner
output
light
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KR1020157023314A
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English (en)
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KR102217718B1 (ko
Inventor
발렌틴 포민
드미트리 모찰로프
안드레이 아브라모브
Original Assignee
아이피지 포토닉스 코포레이션
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.)
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Publication date
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Abstract

초고출력 광섬유 레이저 시스템이 함께 다발로 묶이고 그 하류 단부를 향해 테이퍼링된 복수의 로우 모드 광섬유로 설정된 멀티모드 컴바이너를 포함한다. 시스템은 테이퍼링된 컴바이너의 하류 단부를 따라 연장하고 컴바이너의 출력 광섬유의 부분에 걸쳐 연장하는 클래드 모드 흡수체를 더 포함한다. 흡수체는 차례로 위치한 각 굴절 지수로 제공되는 영역들로 설정된다. 신호광의 순 전파 방향에서, 상류 영역은 컴바이너 단부 광섬유의 클래딩보다 높은 굴절 지수의 중합체 물질을 포함한다. 이 영역은 후면 반사된 컴바이너 단부와 출력 광섬유 사이의 스플라이스를 통해 컴바이너의 클래딩으로 번진 코어 유도 광을 제거하도록 설정된다. 중간 영역은 컴바이너 출력 광섬유의 클래딩보다 낮은 굴절 지수로 설정되어 클래드 유도 신호광이 물질 밑의 클래딩에서 이격되는 것을 방지할 수 있는 중합체 물질을 포함한다. 하류 영역은 컴바이너 출력 광섬유의 클래딩보다 낮은 굴절 지수를 가지는 중합체 물질로 설정된다. 하류 영역의 중합체 물질에는 클래드 유도 신호광의 높은 개구수의 광선을 산란시키는 복수의 광 확산재가 스며 있다.

Description

멀티 모드-멀티 모드 광섬유 컴바이너를 갖는 초고출력 광섬유 레이저 시스템 {ULTRA-HIGH POWER FIBER LASER SYSTEM WITH MULTIMODE-MULTIMODE FIBER COMBINER}
본 출원은 시리즈 번호 61/770,599호로 출원되고 참조로 본 명세서에 전체적으로 통합된 미국 임시 출원에 관련된 것이다.
이 개시는 초고출력 광섬유 레이저 시스템에 관한 것이다. 특히, 이 개시는 수십 kW의 멀티 모드("MM") 레이저 출력으로 발광하고 및 효과적으로 원치 않는 순-전파(forward-propagating) 후면반사(backreflected)된 클래드 광을 필터링(filter out)하도록 구동하는 메커니즘으로 설정된 초고출력 멀티 모드 광섬유 시스템에 관한 것이다.
수 kW 광섬유 레이저 시스템은 증가하는 수의 애플리케이션에서 사용된다. 광섬유 레이저가 상업적 전개를 향할수록, 그 출력, 품질, 신뢰도에 대한 강력한 집중 및 그 구성요소에 대한 강력한 집중이 요구된다. 원하는 출력 수준을 가능하게 하기 위하여, 복수의 로우-모드("LM") 광섬유 레이저 시스템이 LM-MM 컴바이너에 광학적 및 기계적으로 함께 연결된다. 높은 kW 출력 수준으로 효과적으로 동작하기 위하여, 컴바이너는 광섬유의 기계적 연결 및 순방향과 후면반사 방향의 출력 손실과 같은, 본 명세서의 특별한 관심사인 많은 구조적 난점을 성공적으로 처리해야 한다.
일반적으로, 고출력 컴바이너의 조립 프로세스는 각 광섬유 레이저/증폭기의 정렬된 출력 광섬유 다발의 융합, 그것의 테이퍼링, 테이퍼링된 다발을 시스템 출력 전달 광섬유로 클리빙과 스플라이스하는 단계를 포함한다. 허리를 반으로 절단하는 보-타이(bow-tie) 설정으로 초기에 가정한 컴바이너의 조립은 외부 클래딩의 구조적 결점(버(burrs))을 야기할 수 있고, 나아가 컴바이너를 배치하는 동안 출력 레이저 빔의 품질 및 그 출력에 해로운 영향을 줄 수 있다.
광섬유 레이저 시스템의 출력이 수십 kW에 도달하면, 순방향 및 후면반사 전파되는 코어-유도 광은 공기-석영 인터페이스에서 인접한 클래딩으로 번지는 경향이 있고 시스템을 통해 전파됨에 따라 다양한 광섬유 사이에서 스플라이스된다. 클래딩에서 한번, 고출력 신호광이 클래딩을 둘러싼 중합체 코팅에 열적 부하를 유도한다. 코팅은 광섬유에 가해지는 외부의 기계적 부하의 결과로 광섬유가 입을 수 있는 구조적 손상을 최소화하도록 설정된다. 순-전파 신호광 및 특히 후면반사 광 - 레이저 처리되는 표면에서 반사되는 광 - 양자는 클래딩으로 번져 컴바이너 자체와 상류의 후면반사 광에 노출됐을 때 특히 취약한 시스템 구성요소에 손상 입힐 수 있다. 따라서, 순 방향 및 역 방향 전파 클래드 광은 도파관에서 제거되어야 한다.
요약하면, LM 도파관의 출력에서 수십 kW에 달하는 광학적 출력을 얻기 위하여, 컴바이너는 다음을 따르는 특별한 설정을 필요로 한다:
(1) 출력 빔의 품질을 낮추거나 광 출력을 잃지 않고 입력 광섬유를 함께 확실하게 고정;
(2) 순 방향 및 역 방향 전파 광의 출력 손실을 효과적으로 분산 및 이용; 및
(3) 열-유도 변형의 결과인 환경적 불순물로부터 광섬유의 보호를 제공.
그러므로 초고출력 MM 광섬유 레이저 시스템이 상술된 조건을 만족시킬 필요가 있다.
본 개시의 한 측면에 따르면, 각 개별 로우 모드 광섬유 레이저 시스템을 유도하는 광섬유 각각은 다층 설정을 가져 출력 광섬유 간의 확실한 연결을 향상시키고 LM-MM 컴바이너를 조립하는 동안 그들의 각각의 코어의 손상 가능성을 최소화한다. 입력 광섬유라고도 하는 각 더블-클래드 광섬유의 다층 설정은 내부 및 외부 층을 포함한다. 내부 층은 이산화규소(SiO2)를 포함하고, 외부 층은 플루오르("F") 이온으로 도핑된 SiO2로 만들어진다. 외부 층의 존재는 컴바이너의 조립 프로세스 동안 개별 광섬유 구성요소의 손상을 실질적으로 최소화한다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, LM/MM 컴바이너는 효과적으로 개시된 시스템의 클래딩 영역을 따라 유도되는 원치 않는 순-전파 및 후면반사 광을 제거할 수 있는 흡수체로 설정된다. 흡수체는 두 개의 근원의 소스를 가지는 원치 않는 광의 제거를 책임지는 상류, 중간 및 하류의 연속된 영역으로 설정된다. 한 소스는 광섬유 사이의 스플라이스 영역을 통해 유도됨에 따른 순 전파 신호 광의 손실을 포함한다. 다른 소스는 코어에 연결된 후면반사 광 및 워크피스로부터 역-전파 방향으로 되튈 때(bouncing back) 공급 광섬유의 클래딩에 연관된다.
신호 광의 순 전파 방향을 따라 보면, 상류 영역은 후면반사 광이 개별 LM 광섬유 레이저 시스템에 도달하는 것을 대부분 방지하도록 설정된다. 영역은 석영보다 높은 굴절 지수를 가지는 중합체로 정의된다.
중간 영역은 상류 스플라이스에서 손실되고 순 전파 방향의 클래딩을 따라 유도된 신호 광의 높은 개구 광선이 컴바이너에서 탈출하는 것을 방지하도록 설정된다. 이 영역을 구성하는 중합체는 석영과 실질적으로 같거나 낮은 굴절 지수로 설정된다. 그리고 마지막으로, 하류 영역은 상류 영역과 유사하게 설정되지만, 중간 영역에서 처리되지 않은 순 전파 신호 광을 제거하도록 작동한다.
MM 고출력 광섬유 레이저 시스템을 다루는 추가 측면은 개시된 컴바이너를 포함한다. 시스템은 최소화하고 시스템의 출력 광섬유의 클래딩에 연결된 후면반사된 광의 제거를 제공하도록 작동하는 클래딩 모드 흡수체로 설정된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
개시된 구조의 상기 및 다른 특징과 장점은 도면과 동반되어 후술되는 구체적인 설명에 의해 보다 명백해진다.
도 1은 개시된 고출력 광섬유 레이저 시스템의 정면도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 LM/MM-MM 컴바이너 구성요소의 개략도이다.
도 2a 내지 2d는 도 2의 각 선에 따른 각 단면도이다.
도 3은 도 1의 시스템의 클래딩 모드 흡수체의 정면도이다.
개시된 구성을 더 상세히 참조할 것이다. 가능하다면, 도면 및 상세한 설명에서 동일하거나 유사한 부품 또는 단계들을 언급하기 위하여 동일한 또는 유사한 참조번호가 사용된다. 도면은 간략화된 형태이며 정확한 크기와는 거리가 있다.
도 1은 약 50kW에 달하는 고품질 빔을 발광할 수 있는 고출력 광섬유 레이저 시스템(10)의 다이어그램을 도시한다. 시스템(10)은 각각이 로우 모드 또는 복수의 순회 모드 시스템 출력으로 발광 복사하도룩 구동되는 복수의 로우 모드("SM-LM/MM") 광섬유 컴바이너(12)로 설정된다. SM-LM/MM 컴바이너의 설정은 함께 출원되고 참조로 본 명세서에 전체적으로 통합된 미국 임시 출원에 개시되어 있다. SM-LM/MM 레이저 컴바이너(12)는 각각이 직접 또는 중간 패시브 광섬유를 거쳐 입력 MM 패시브 광섬유(19)로 스플라이스되는 각 LM/MM 출력 패시브 광섬유(16)에 제공된다. 이로써 융합 영역은 스플라이스 필터(20)에 둘러싸인 상류 스플라이스를 형성한다. LM 입력 광섬유(19)는 정렬되고 또한 기계적 및 광학적으로 LM/MM-MM 컴바이너(22)에 서로 연결된다. 시스템(10)은 하류 시스템 클래드 모드 흡수체(80)로 완성된다.
도 2 및 2a를 참조하면, LM-MM 컴바이너(22)는 초기에 정렬된, 각각이 큰 직경의 MM 코어(32)(도 2a)와 외부 클래딩(34)로 설정되고, 도 2a에 도시된 바와 같이 다발의 서로 큰 직경의 입력 단부를 정의하는 복수의 LM/MM 패시브 입력 광섬유(19)에 의해 형성된다. 그 후, 정렬된 LM/MM 입력 광섬유(19)는 동시에 융합되고 테이퍼링된 다발의 작은 직경의 하류 단부(24)로 늘려진다(stretched into). 다발의 하류 단부(24)는 개별 입력 광섬유(19)의 융합 및 늘려지는 중에 형성된 단일 코어를 포함한다. 융합된 다발의 하류 단부(24)의 직경 및 MM 컴바이너 출력 패시브 광섬유(26) 각각이 실질적으로, 하지만 이상적이지 않게 서로 일치하도록 늘려진다. 그 결과, 이들 구성요소를 융합하는 것은 광이 스플라이스 영역(30)을 통해 전파됨에 따라 낮은 스플라이스 손실을 겪도록 구성된 스플라이스 영역(30)을 형성한다.
LM/MM 입력 광섬유(19)의 수에 따라, 결합된 빔 출력은 약 50kW에 달하고 예컨대 20 미만 및 10만큼 낮은 BPP를 가질 수 있다. 테이퍼링된 다발의 하류 단부(24) 및 컴바이너의 출력 광섬유(26)의 상류 부분은 여기 도시되지 않은 히트 싱크에 차례로 연결된 하우징(23) 내에 위치한다.
하우징(23)에 들어가는 입력 광섬유(19)는 임의의 적절한 접착제로 서로 고정된다. 높은 출력과 그로 인한 상승한 온도 때문에, 접착제는 예컨대 UV-15-TK와 같은 온도 저항 요소를 포함한다.
컴바이너(22)의 비례는 반대 방향으로 컴바이너를 따라 전파하는, 원치 않는 클래딩 유도 광을 얼마나 효과적으로 사용하는지에 치명적으로 달려있다. 통상적으로 도파관의 클래딩으로부터의 광 제거를 다루는 메커니즘은 광 스트리퍼 또는 클래드 모드 흡수체("CMA")로 불린다.
CMA는 테이퍼링된 다발의 부분 및 컴바이너의 출력 광섬유(26)의 부분을 포함하는 길이에 걸쳐 제공된다. CMA는 3개의 연속적인 - 상류, 중간 및 하류 - 영역(38, 40, 42)으로 구성되고, 클래딩 광의 양을 최소화하도록 구동된다. 클래딩 광은 반대 전파(opposite propagating) 및 역-전파(counter-propagating) 방향으로 전파하고, 광섬유 레이저 분야의 통상의 기술자에게 알려져 있듯이, 광섬유 및 레이저 시스템(10)의 다른 광학적 구성요소에 나쁜 영향을 미친다. 개시된 시스템이 손쉽게 수백 kW에 달하고, 100W의 후면 반사된 클래딩 광조차도 컴바이너(22)에 손상을 줄 수 있지만, 이 광을 각 광섬유(19)와 컴바이너(22) 상류의 다른 도파관을 통해 받을 수 있는 개별 SM 시스템에서는 더 그럴 수 있다.
테이퍼링된 다발의 부분(24)를 따라 연장하고 스플라이스(30)에서 짧은 거리에서 끝나는 상류 영역(38)은 후면 반사된 광의 전파를 이 광이 개별 LM 레이저 시스템(18)(도 1) 및 상류의 다른 구성요소에 닿기 전에 적어도 최소화하도록 설정된다.
후면 반사된 광은 몇몇의 기원 영역을 가진다. 예를 들어, 워크피스(21)는 클래딩과 컴바이너 출력 광섬유(26)에 결합된 피딩 광섬유(82)(도 1) 양자에 연결된 신호광을 부분적으로 반사한다. 영역(38)은 초기에 피딩 광섬유(82)의 코어에 연결되고 광을 스플라이스 영역(30)으로 유도하는 출력 광섬유(26)(도 2d)의 코어(44')에도 연결된 후면 반사된 광을 다루도록 구조화된다. 영역(30)을 정의하는, 각 하류 단부(24)와 출력 광섬유(26)의 단면부 간의 오버랩이 이상적이지 않기 때문에, 후면 반사된 광이 다발의 하류 단부의 코어(44)(도 2)보다 큰 영역을 채운다. 따라서 테이퍼링된 다발의 하류 단부의 코어에 제한되지 않은 광이 번진다(bleed out). 이 광을 제거하기 위하여, 각 광섬유(19)의 클래딩(34)이 테이퍼링된 다발의 하류 단부(24)의 코어와 직접 접촉하고 코어(32) 및 보호성 코팅(34)보다 높은 굴절 지수를 가지는 보호성 중합체 층(36)으로 교체된다.
도 2a를 참조하면, 중합체(36)은 초기에 하우징(23) 및 각 보호성 코팅(34)(도 2a)를 가지는 광섬유들(19) 사이의 간극을 채운다. 영역(38) 내에서, 중합체(36)는 초기에 하류 단부(24)의 코어(44)에서 직접 후면반사된 광 및 온전하게 남은 각 개별 광섬유(19)의 보호성 코팅(34)에서 후면반사된 광을 제거한다. 중합체(36)는 다발의 하류 단부(24) 및 출력 광섬유(26)의 상류 단부 사이의 스플라이스(30)으로부터 짧은 거리에서 끝난다.
도 2 및 2b를 참조하면, 개시된 CMA의 중간 영역(40)(도 2)은 상류 영역(38)의 끝에서 테이퍼링된 다발의 하류 단부(24)로, 스플라이스(30)를 거쳐 출력 광섬유(26)의 하류 단부 영역으로부터의 상류에서 약간 떨어져서 끝난다. 후자는 그 보호성 코팅으로부터 중간 영역(40)을 따라 스트립된다. 대신, 중합체 층(39)(도 2b)이 층(39)보다 적어도 같거나 높은 굴절 지수를 가지는 출력 광섬유(26)의 내부 클래딩(43)을 덮는다. 따라서, 층(39)은 클래딩(43)으로부터 이격되는 것을 막음으로써 순 전파하는 신호광의 손실을 최소화하도록 설정된다.
도 2, 2c 및 2d를 참조하면, 흡수체의 하류 영역(42)은 출력 광섬유(26)의 클래딩(43)을 따라 유도된 순 전파하는 신호광의 양을 최소화하도록 설정된 중합체 층(46)으로 구성된다. 하류 영역(42)은 보호성 코팅으로부터 스트립되고, 보호성 코팅(50)(도 2d)을 여전히 가지는 이 광섬유의 하류 단부를 부분적으로 덮어씌우는 출력 광섬유(26)의 보다 큰 부분으로 연장한다. 후자는 출력 광섬유(26)의 끝 영역을 따라 온전하게 남아 하우징(23)(도 2)과의 결합을 향상시킨다.
중간 영역(40)의 층(39)와 유사하게, 중합체 층(46)은 석영과 실질적으로 동일한 굴절 계수를 가지는, 실리콘 젤과 같은 주 물질로 구성된다. 주 물질은 예컨대 Al2O3 입자를 포함하는 복수의 확산재로 도핑된다. 확산재는 입사하는 광선을 흡수하지 않고, 산란광의 일부가 광섬유(26)의 외부를 향한 상태로 전방향으로 산란시킨다. 그러므로, 확산재에 입사할 때, 높은 개구수(NA)의 순 전파하는 클래드-유도된 광은 하우징(23)의 흡수체를 덮는 삽입물질로, 나아가 하우징을 통해 여기 도시되지 않은 히트 싱크로 부분적으로 유도될 수 있다. 확산재의 집중과 분배는 높은 NA 신호의 실질적으로 균일한 제거를 제공하기 위해 선택된다.
순 전파이든 후면 반사된 전파 광이든 흡수된 광은 히트 싱크로 효과적으로 전달되어야 한다. 그렇지 않으면 컴바이너(22)의 구조적 완전성이 비가역적으로 위태해진다. 흡수체에 의해 보호되는 컴바이너(22) 및 출력 광섬유(26)의 일부를 둘러싼 하우징(23)은 컴바이너(22)를 수납하는 반구형 홈(25)(도 2 및 2a)이 제공되고 따라서 전체 레이저 시스템의 기계적 및 열적 안정성에 기여한다. 하우징(23)의 물질은 높은 내열성 및 낮은 열팽창 계수를 가지도록 선택되어 개시된 광섬유 레이저 시스템의 구동 동안 상승한 온도에서 하우징(23)의 변형 정도를 최소화한다. 그렇지 않으면, 하우징의 연장은 광섬유에 손상을 주고 및/또는 광학적 파라미터에 부정적 영향을 준다. 바람직하게, 물질은 금 또는 텅스텐 구리(CuW) 유사 합금(pseudo alloy)의 스트립으로 층진 구리를 포함한다. CMA를 하우징(23)에 배치할 때, U자형 홈(25)과 하우징(23) 내의 자유 공간은 개시된 구조의 기계적 및 열적 완전성에 기여하는 중합체(36)로 채워진다.
잠시 도 1로 돌아가면, 시스템(10)은 몇몇 포토다이오드 감지기를 포함하는 신뢰할 수 있는 모니터링 시스템을 가질 수 있다. 예를 들어, 센서(100)이 컴바이너(22)의 상류의 가까운 부근에 위치하여 코어(44)(도 2a)를 따라 전파하는 후면반사된 광을 감지한다. 포토다이오드(104)는 시스템 흡수체(80)에 의해 제거되지 않은 남아있는 후면반사된 광을 감지하도록 위치된다. 신호광의 출력 손실은 도파관을 따라 임의의 편한 위치에서 모니터링될 수 있고, 예컨대 센서는 컴바이너(22)의 출력에서 신호광의 출력을 측정하도록 위치될 수 있다.
도 3은 시스템 출력 광섬유(26)의 하류 끝 영역에 걸쳐 제공되는 클래드-유도된 광 스트리퍼("CLS")(80)와 상류 MM 패시브 광섬유(90)과 하류 전달 광섬유(82)로 설정된 피딩 광섬유 조립체를 도시한다. 모든 광섬유(26, 90 및 82)는 각 코어와 클래딩이 실질적으로 균일한 치수로 균일하게 설정된다. CLS(80)는 각 광섬유(26, 90 및 82)의 클래딩에 걸쳐 직접적으로 코팅된 중합체를 포함하고 따라서 3개의 영역으로 설정된다.
CLS(80)의 상류 영역(86)은 출력 광섬유(26)의 하류 단부의 보호성 코팅으로부터 스트립된 영역을 덮는다. 영역(86)을 따르는 중합체의 굴절 지수는 전파 방향으로 클래딩을 따라 유도된 신호광의 광 부분을 제거할 수 있게 하는 내부 클래딩보다 높다.
CLS(80)의 중간 영역(92)은 클래딩-유도 신호광을 광섬유(90)으로 제한하는 상대적으로 낮은 굴절 지수로 설정된다. 최종적으로, 하류 영역(88)은 인접한 클래딩보다 높은 굴절 지수를 가지는 중합체 층(94)를 포함한다. 그 결과로, 시스템 출력 광섬유(82)와 연결된 후면반사된 광은 후자 외부로, 둘러싸고 있는 히트 싱크로 유도된다.
개시된 구조의 다양한 변경이 그 기술사상과 필수적인 특징으로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있다. 그러므로, 상기 설명에 포함된 모든 내용은 설명으로 해석되어야만 하며, 제한의 의미에서는 개시의 범위는 첨부된 청구항에 의해 정의될 것이다.

Claims (10)

  1. 각 출력을 유도하는 복수의 패시브 로우 모드("LM") 광섬유;
    하류 단부에 맞대어져(butted to) 스플라이스를 정의하는 멀티모드("MM") 컴바이너 출력 광섬유; 및
    다발의 하류 단부를 둘러싸고 컴바이너 출력 광섬유의 부분에 걸쳐 연장하는 클래드 모드 흡수체("CMA")를 포함하고,
    LM 광섬유는 함께 다발로 묶여 테이퍼링된 다발의 하류 단부를 정의하고, 하류 단부는 결합된 MM 신호광을 전파 방향으로 유도하는 코어 및 적어도 하나의 클래딩을 가지고;
    출력 광섬유는 MM 광을 유도하는 코어를 둘러싸는 클래딩을 가지고, MM 광은 입사한 MM 광을 부분적으로 반사하는 워크피스에 입사하여, 반사된 MM 광이 출력 광섬유의 코어와 클래딩에 역-전파 방향으로 연결되고;
    CMA는
    출력 광섬유에 걸쳐 연장하고 그 하류 단부에서 거리를 두고 끝나고, MM 광을 산란시켜 출력 광섬유로부터 클래딩 상류로 번지게 하도록 설정되는 하류 영역,
    각 단부의 스플라이스와 영역 및 스플라이스의 경계를 이루는 출력 광섬유에 걸쳐 연장하고, MM 광의 이격을 방지하도록 설정되는 중간 영역, 및
    다발의 하류를 따라 연장하고, 컴바이너 출력 광섬유의 코어에 연결되고 단부 광섬유의 클래딩으로 스플라이스를 거쳐 번진 반사된 광을 스트립하도록 설정되는 상류 영역으로 설정되는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 CMA는
    상류 영역을 따르는 다발의 단부의 클래딩보다 높은 제1 굴절 지수,
    스플라이스의 경계를 이루고 중간 영역을 정의하는 각 광섬유 영역의 클래딩보다 작거나 같은 제2 굴절 지수, 및
    하류 영역을 따르는 출력 광섬유의 클래딩보다 작거나 같은 제3 굴절 지수로 설정되는 중합체를 포함하고,
    하류 영역의 중합체는 MM 광의 부분을 산란하도록 설정된 복수의 확산재로 도핑되는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 확산재는 산화알루미늄(Al2O3)의 입자를 포함하는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 MM 광은 단부 광섬유로부터 약 40kW 및 약 60kW 사이의 출력 전력 범위에서 약 10 및 약 20 사이의 범위의 빔 프로덕트 파라미터로 발광하는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 MM 코어는 산화규소(SiO2)로 이루어지고, 클래딩은 산화규소(SiO2)로 이루어지고 플루오르(F) 이온으로 도핑되는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  6. 청구항 1에 있어서,
    흡수체를 둘러싸는 하우징을 더 포함하고,
    시스템 출력 광섬유의 외부 층은 중간 영역 및 하류 영역의 보다 큰 부분을 따라 보호성 코팅으로부터 스트립되는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  7. 청구항 1에 있어서,
    후면 반사된 코어 유도 광을 감지하도록 구동되는 상류 광 감지기를 더 포함하는 멀티모드 고출력 컴바이너.
  8. 청구항 1 내지 7의 멀티모드 컴바이너;
    컴바이너 출력 광섬유의 하류 단부와 연결된 상류 멀티모드("MM") 패시브 광섬유, 및
    상류 MM 패시브 광섬유에 끼인 하류 시스템 출력 MM 패시브 광섬유
    를 포함하는 MM 피딩 광섬유 조립체를 포함하고,
    컴바이너 출력, 상류 및 시스템 출력 광섬유는 균일하게 설정되는 초고출력 광섬유 레이저 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    각 컴바이너 출력 및 피딩 광섬유 조립체의 인접한 영역을 둘러싸고 상류, 중간 및 하류 영역으로 설정되는 클래딩 광 스트리퍼("CLS")를 더 포함하고,
    상류 영역은 컴바이너 출력 광섬유의 클래딩보다 높은 굴절 지수를 가지고 전파 방향으로 클래딩에서 유도되는 신호광을 제거하도록 구동되는 중합체를 포함하고,
    중간 영역은 밑에 있는 클래딩보다 낮은 굴절 지수로 설정되는 중합체를 포함하고,
    하류 영역은 시스템 출력 광섬유의 클래딩보다 높은 굴절 지수를 가져 출력 광섬유의 클래딩으로 연결된 반사된 광을 제거하는 중합체를 포함하는 초고출력 광섬유 레이저 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    각 컴바이너 출력, 상류 및 시스템 출력 광섬유의 인접한 영역은 각 보호성 층으로부터 스트립되는 초고출력 광섬유 레이저 시스템.
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