Ο δεσμός οπτικών ινών είναι μια συσκευή σύνδεσης οπτικών ινών, η οποία μέσω της τεχνολογίας ματίσματος ακριβείας ινών, έτσι ώστε η έξοδος της οπτικής ενέργειας μετάδοσης της οπτικής ενέργειας στη μέγιστη σύζευξη με την ίνα λήψης, και έτσι λόγω της παρέμβασής της στην οπτική διαδρομή και την ο αντίκτυπος στο σύστημα ελαχιστοποιείται.Ο συνδυασμός ινών είναι ένα σημαντικό στοιχείο στο σύστημα λέιζερ ινών, η ποιότητά του όχι μόνο καθορίζει άμεσα την ισχύ του λέιζερ ινών και την ποιότητα της δέσμης, αλλά και μια σημαντική εγγύηση για την ασφαλή και σταθερή εργασία του λέιζερ.
Ταξινόμηση δεσμίδων οπτικών ινών
Σύμφωνα με την ταξινόμηση των λειτουργιών που χρησιμοποιούνται, οι δέσμες οπτικών ινών μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: δέσμες ισχύος και δέσμες αντλιών.
(1) Ο συνδυαστής αντλίας είναι κυρίως για να αντλεί φωτοσυνθετική δέσμη πολλαπλών καναλιών σε μια έξοδο οπτικών ινών, που χρησιμοποιείται κυρίως για την αύξηση της ισχύος της αντλίας.
(2) Ο συνδυαστής δέσμης ισχύος συνδυάζει τη δέσμη λέιζερ πολλαπλών καναλιών μονής λειτουργίας σε μια οπτική ίνα για έξοδο, η οποία χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της ισχύος εξόδου του λέιζερ.
Πακέτο αντλίας
Συνδυαστής δέσμης ισχύος
Ανάλογα με την ταξινόμηση της σύνθεσης, οι δέσμες ινών μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: δέσμες ινών N×1 που δεν περιέχουν ίνες σήματος και (N+1) ×1 δέσμες ινών που περιέχουν ίνες σήματος.Σε αντίθεση με τη δέσμη ινών N×1, η οπτική ίνα στο κέντρο της δέσμης ινών (N+1) ×1 είναι μια ίνα σήματος.Κατά τη διαδικασία κατασκευής, οι ίνες N πρέπει να είναι σφιχτά και συμμετρικά διατεταγμένες γύρω από την ίνα σήματος και η ίνα σήματος στη μέση χρησιμοποιείται για την είσοδο φωτός σήματος.Ο συνδυαστής δέσμης N×1 έχει και συνδυαστή δέσμης ισχύος και δέσμη αντλίας, η λειτουργία της διαφοράς εξαρτάται από τον τύπο της ίνας εισόδου N-καναλιού, εάν η ίνα N-καναλιού είναι ίνα μονής λειτουργίας ή ίνα πεδίου μεγάλης λειτουργίας, μπορεί να συνδεθεί απευθείας με λέιζερ Ν.Χρησιμοποιείται για την αύξηση της ισχύος εξόδου του λέιζερ, δηλαδή του συνδυαστή δέσμης ισχύος.Εάν η ίνα N-way είναι μια πολύτροπη ίνα, συνδέεται με πηγές N αντλιών για να αυξηθεί η ισχύς της αντλίας του λέιζερ, δηλαδή του συνδυαστή αντλίας.
▲ N×1 Fiber Bundler
(N+1) × 1 Beam Combiner είναι και οι δύο δέσμες αντλιών, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα ενίσχυσης ινών.Η ίνα μονής λειτουργίας στο μέσο της δέσμης είναι μια ίνα σήματος για τη μετάδοση φωτός σήματος και η πολυτροπική ίνα N-καναλιού γύρω της είναι μια ίνα αντλίας για τη μετάδοση αντλούμενου φωτός.Αυτό το bundler χρησιμοποιείται συνήθως σε δομές MOPA.
▲ (N+1) ×1 δέσμη οπτικών ινών
02
Πλαϊνές δέσμες αντλιών και δεσμίδες τελικής αντλίας
Το κέντρο του συνδυαστή πλευρικής αντλίας είναι η ίνα σήματος, ο πυρήνας της ίνας είναι κυματοδηγός μονής ή σχεδόν απλής λειτουργίας για τη μετάδοση λέιζερ και οι περιφερειακές έξι ίνες είναι ίνες αντλίας για άντληση φωτός.Οι επτά ίνες είναι τακτοποιημένες και λιώνουν και αραιώνονται και ενώνονται με την ίνα διπλής επένδυσης εξόδου.
▲ Δέκτης οπτικών ινών τελικής όψης αντλίας
Η δέσμη πλευρικής αντλίας διαφέρει από την ακραία δέσμη αντλίας στο ότι η ίνα της αντλίας της δέσμης πλευρικής αντλίας τραβιέται και προσαρμόζεται στο περίβλημα της ίνας σήματος, ενώ η ίνα σήματος δεν τήκεται και αραιώνεται.Επομένως, η μετάδοση σήματος του συνδυαστή πλευρικής αντλίας είναι καταρχήν καλύτερη από την ακραία δέσμη αντλίας.
▲ Πακέτο οπτικών ινών πλευρικής αντλίας
03
Κατασκευή συνδυαστικών δοκών
Η βασική δομή του πακέτου ισχύος περιλαμβάνει κυρίως τρία μέρη: ίνα εισόδου, δέσμη κωνικών ινών σύντηξης και ίνα εξόδου.
▲ Η βασική δομή του πακέτου ισχύος
Πρώτα απ 'όλα, για να συγκολληθεί καλά η δέσμη ινών με την ίνα εξόδου μετά την τήξη και το τράβηγμα του κώνου, πρέπει να απαιτείται η διατομή της δέσμης ινών να είναι κυκλική και η ίνα της αντλίας να είναι σφιχτά διατεταγμένη σε ορισμένο γεωμετρικό τρόπο, συνήθως η ίνα είναι σφιχτά διατεταγμένη με θετικό εξαγωνικό τρόπο.Κατά τη διαδικασία παραγωγής, η δέσμη ινών εισόδου τροφοδοτείται πρώτα και, στη συνέχεια, η δέσμη ινών εισόδου της δέσμης τήκεται και κολλιέται με ταινία για να σχηματιστεί μια δέσμη ινών κώνου, και στη συνέχεια το τμήμα μέσης κώνου της δέσμης ινών κώνου κόβεται και ενώνεται με το ίνα εξόδου.Τέλος, μια κατάλληλη συσκευασία και θερμική δομή έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει ότι ο συνδυαστής δέσμης μπορεί να λειτουργεί σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα.Ο μεταλλικός χαλκός ή το αλουμίνιο με υψηλή θερμική αγωγιμότητα χρησιμοποιείται συχνά ως περίβλημα για την ενθυλάκωση και τη διάχυση θερμότητας και εάν είναι απαραίτητο, οι υδρόψυκτες κατασκευές σχεδιάζονται σε μεταλλική ενθυλάκωση.Τα λέιζερ ινών συναρμολογούνται για να επιτευχθεί η σύνδεση συσκευών οπτικών ινών.Προκειμένου τα λέιζερ να επιτύχουν υψηλότερες προδιαγραφές ισχύος, το μάτισμα ινών υψηλής ποιότητας είναι πολύ σημαντικό.Κατά τη σύντηξη των ινών, προκύπτουν αναπόφευκτα απώλειες που συσσωρεύουν φως και θερμότητα κατά τη λειτουργία του λέιζερ, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε υποβάθμιση της ποιότητας της δέσμης ή βλάβη στα οπτικά.Το Guanghui Laser υιοθετεί τη μοναδική τεχνολογία θερμικής διαχείρισης σημείου συγκόλλησης για να ξεπεράσει τα τεχνικά προβλήματα της θερμικής ισορροπίας υψηλής ισχύος και μέσω της πλήρους βελτιστοποίησης προσομοίωσης θερμικής διαχείρισης και του καινοτόμου σχεδιασμού ψύξης νερού, μπορεί να εξασφαλίσει τη μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του λέιζερ.
Ώρα δημοσίευσης: Ιούλιος-01-2022