Le faisceau de fibres optiques est un dispositif de connecteur de fibres optiques qui, grâce à la technologie d'épissure de précision des fibres, de sorte que la sortie de fibre de transmission de l'énergie optique au maximum de couplage à la fibre de réception, et de sorte qu'en raison de son intervention dans le chemin optique et le l'impact sur le système est minimisé.Le combinateur de fibres est un composant important du système laser à fibre, sa qualité détermine non seulement directement la puissance du laser à fibre et la qualité du faisceau, mais également une garantie importante pour le travail sûr et stable du laser.
Classification des faisceaux de fibres optiques
Selon la classification des fonctions utilisées, les faisceaux de fibres optiques peuvent être divisés en deux catégories : les faisceaux de puissance et les faisceaux de pompes.
(1) Le combinateur de pompe est principalement destiné à un faisceau photosynthétique de pompe multicanal dans une sortie de fibre optique, principalement utilisé pour augmenter la puissance de pompe.
(2) Le combinateur de faisceaux de puissance consiste à combiner le faisceau laser monomode multicanal en une fibre optique à la sortie, qui est utilisée pour améliorer la puissance de sortie du laser.
Regroupeur de pompe
Combineur de faisceaux de puissance
Selon la classification de composition, les faisceaux de fibres peuvent être divisés en deux catégories : les faisceaux de fibres N × 1 qui ne contiennent pas de fibres de signal et les faisceaux de fibres (N + 1) × 1 qui contiennent des fibres de signal.Contrairement au faisceau de fibres N × 1, la fibre optique au centre du faisceau de fibres (N + 1) × 1 est une fibre de signal.Pendant le processus de fabrication, les fibres N doivent être disposées étroitement et symétriquement autour de la fibre de signal, et la fibre de signal au milieu est utilisée pour l'entrée du signal lumineux.Le combinateur de faisceaux N × 1 a à la fois un combinateur de faisceaux de puissance et un groupeur de pompes, la fonction de la différence dépend du type de fibre d'entrée à canal N, si la fibre à canal N est une fibre monomode ou une fibre de champ à grand mode, elle peut être directement connecté à N lasers.Utilisé pour augmenter la puissance de sortie du laser, c'est-à-dire le combinateur de faisceaux de puissance ;Si la fibre à N voies est une fibre multimode, elle est connectée à N sources de pompe pour augmenter la puissance de pompe du laser, c'est-à-dire du combineur de pompe.
▲ Faisceau de fibres N×1
(N + 1) × 1 Beam Combiner sont deux faisceaux de pompes, principalement utilisés dans les systèmes d'amplification à fibre.La fibre monomode au milieu du groupeur est une fibre de signal pour la transmission de la lumière de signal, et la fibre multimode à canal N qui l'entoure est une fibre de pompe pour la transmission de la lumière pompée.Ce groupeur est couramment utilisé dans les structures MOPA.
▲ (N+1) ×1 groupeur de fibres optiques
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Groupeurs de pompes latérales et groupes de pompes d'extrémité
Le centre du combineur de pompage latéral est la fibre de signal, le noyau de la fibre est un guide d'ondes monomode ou quasi monomode pour transmettre des lasers, et les six fibres périphériques sont des fibres de pompage pour pomper la lumière.Les sept fibres sont soigneusement disposées et fondues et amincies et épissées avec la fibre à double gaine de sortie.
▲ Faisceau de fibres optiques
Le groupeur de pompe latéral diffère du groupeur de pompe d'extrémité en ce que la fibre de pompe du groupeur de pompe latéral est tirée et ajustée à l'enveloppe de la fibre de signal, tandis que la fibre de signal n'est pas fondue et amincie.Par conséquent, la transmission du signal du combineur de pompe latérale est meilleure que celle du groupeur de pompe d'extrémité en principe.
▲ Faisceau de fibres optiques à pompe latérale
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Fabrication de combineurs de faisceaux
La structure de base du groupeur de puissance comprend principalement trois parties : la fibre d'entrée, le faisceau de fibres coniques de fusion et la fibre de sortie.
▲ La structure de base du groupeur de puissance
Tout d'abord, pour que le faisceau de fibres soit bien soudé avec la fibre de sortie après la fusion et l'extraction du cône, il faut que la section transversale du faisceau de fibres soit circulaire et que la fibre de pompe soit étroitement disposée dans un certaine manière géométrique, généralement la fibre est étroitement disposée de manière hexagonale positive.Pendant le processus de production, le faisceau de fibres d'entrée est d'abord alimenté, puis le faisceau de fibres d'entrée du faisceau est fondu et scotché pour former un faisceau de fibres coniques, puis la partie taille conique du faisceau de fibres coniques est coupée et épissée avec le fibre de sortie.Enfin, un boîtier et une structure thermique appropriés sont conçus pour garantir que le combineur de faisceaux puisse fonctionner de manière stable pendant une longue période.Le cuivre ou l'aluminium métallique à haute conductivité thermique est souvent utilisé comme boîtier pour l'encapsulation et la dissipation thermique, et si nécessaire, les structures refroidies à l'eau sont conçues sur une encapsulation métallique.Les lasers à fibre sont épissés pour réaliser la connexion des dispositifs à fibre optique.Pour que les lasers atteignent des spécifications de puissance plus élevées, un épissage de fibre de haute qualité est très important.Lors de la fusion des fibres, des pertes sont inévitablement encourues qui accumulent de la lumière et de la chaleur pendant le fonctionnement du laser, ce qui peut entraîner une dégradation de la qualité du faisceau ou des dommages à l'optique.Guanghui Laser adopte une technologie unique de gestion thermique des points de soudure pour surmonter les problèmes techniques d'équilibre thermique à haute puissance, et grâce à une optimisation complète de la simulation de gestion thermique et à une conception innovante de refroidissement par eau, il peut assurer le fonctionnement stable à long terme du laser.
Heure de publication : 01 juillet 2022