Snop optičkih vlakana je uređaj za spajanje optičkih vlakana, koji kroz tehnologiju preciznog spajanja vlakana, tako da izlaz optičke energije odašiljačkog vlakna do maksimuma spaja na primajuće vlakno, i tako da zbog svoje intervencije u optičkom putu i utjecaj na sustav je sveden na minimum.Fiber combiner je važna komponenta u sustavu fiber lasera, njegova kvaliteta ne samo da izravno određuje snagu fiber lasera i kvalitetu snopa, već i važno jamstvo za siguran i stabilan rad lasera.
Klasifikacija snopova optičkih vlakana
Prema klasifikaciji korištenih funkcija, uređaji za snopove optičkih vlakana mogu se podijeliti u dvije kategorije: snopovi za napajanje i snopovi s pumpama.
(1) Kombinator pumpe uglavnom služi za višekanalno pumpanje fotosintetske zrake u izlaz optičkog vlakna, koji se uglavnom koristi za povećanje snage pumpe.
(2) Kombinator snopa snage kombinira višekanalnu jednomodnu lasersku zraku u optičko vlakno za izlaz, što se koristi za poboljšanje izlazne snage lasera.
Bundler pumpe
Kombinator snopa snage
Ovisno o klasifikaciji sastava, snopovi vlakana mogu se podijeliti u dvije kategorije: N×1 snopovi vlakana koji ne sadrže signalna vlakna i (N+1) ×1 snopovi vlakana koji sadrže signalna vlakna.Za razliku od N×1 snopa vlakana, optičko vlakno u središtu (N+1) ×1 snopa vlakana je signalno vlakno.Tijekom procesa izrade, N vlakna moraju biti čvrsto i simetrično raspoređena oko signalnog vlakna, a signalno vlakno u sredini se koristi za ulaz signalnog svjetla.Kombinator snopa N×1 ima i kombinirač snopa snage i skupljač pumpe, funkcija razlike ovisi o vrsti N-kanalnog ulaznog vlakna, ako je N-kanalno vlakno jednomodno vlakno ili velikomodno vlakno, može biti izravno spojeni na N lasere.Koristi se za povećanje izlazne snage lasera, odnosno kombinirača snopa snage;Ako je N-smjerno vlakno višemodno vlakno, ono se spaja na N izvora pumpe kako bi se povećala snaga pumpe lasera, odnosno pumpnog kombinera.
▲ N×1 skupljač vlakana
(N+1) × 1 Beam Combiner oba su skupljači pumpi, koji se uglavnom koriste u sustavima pojačanja vlakana.Jednomodno vlakno u sredini snopa je signalno vlakno za prijenos signalne svjetlosti, a N-kanalno višemodno vlakno oko njega je pumpno vlakno za prijenos pumpane svjetlosti.Ovaj skupljač se obično koristi u MOPA strukturama.
▲ (N+1) ×1 skupljač optičkih vlakana
02
Snopovi s bočnom pumpom i snopovi s krajnjom pumpom
Središte bočnog pumpnog kombinera je signalno vlakno, jezgra vlakna je jednomodni ili kvazi-jednomodni valovod za prijenos lasera, a perifernih šest vlakana su pumpna vlakna za pumpanje svjetlosti.Sedam vlakana je uredno raspoređeno i otopljeno, stanjeno i spojeno s izlaznim dvostruko obloženim vlaknom.
▲ Uređaj za skupljanje optičkih vlakana na čeonoj strani pumpe
Snop s bočnom pumpom razlikuje se od snopa s krajnjom pumpom po tome što se vlakno pumpe snopa s bočnom pumpom povlači i postavlja na ovojnicu signalnog vlakna, dok se signalno vlakno ne topi i stanji.Stoga je prijenos signala bočne crpke combiner u načelu bolji od krajnje crpke.
▲ Bočna pumpa za skupljanje optičkih vlakana
03
Proizvodnja spojnica greda
Osnovna struktura power bundler-a uglavnom uključuje tri dijela: ulazno vlakno, fuzijski konusni snop vlakana i izlazno vlakno.
▲ Osnovna struktura uređaja za snopove snage
Prije svega, kako bi snop vlakana bio dobro zavaren s izlaznim vlaknom nakon topljenja i povlačenja konusa, mora se zahtijevati da poprečni presjek snopa vlakana bude kružni, a vlakno pumpe tijesno raspoređeno u na određeni geometrijski način, obično je vlakno čvrsto raspoređeno u pozitivnom šesterokutu.Tijekom proizvodnog procesa, ulazni snop vlakana se prvo ubacuje, a zatim se ulazni snop vlakana snopa topi i zalijepi kako bi se formirao konusni snop vlakana, a zatim se konusni dio struka snopa konusnih vlakana reže i spaja s izlazno vlakno.Konačno, odgovarajući paket i toplinska struktura dizajnirani su kako bi se osiguralo da kombinirač zraka može dugo raditi stabilno.Kao kućište za inkapsulaciju i odvod topline često se koristi metalni bakar ili aluminij visoke toplinske vodljivosti, a prema potrebi vodeno hlađene konstrukcije projektiraju se na metalnoj inkapsulaciji.Svjetlovodni laseri se spajaju kako bi se postigla veza optičkih uređaja.Kako bi laseri postigli veće specifikacije snage, vrlo je važno kvalitetno spajanje vlakana.Tijekom spajanja vlakana neizbježno nastaju gubici koji akumuliraju svjetlost i toplinu tijekom rada lasera, što može dovesti do degradacije kvalitete snopa ili oštećenja optike.Guanghui Laser usvaja jedinstvenu tehnologiju toplinskog upravljanja točkama zavarivanja kako bi prevladao tehničke probleme toplinske ravnoteže velike snage, a kroz potpunu optimizaciju simulacije toplinskog upravljanja i inovativni dizajn vodenog hlađenja, može osigurati dugoročno stabilan rad lasera.
Vrijeme objave: 1. srpnja 2022