Волоконно-оптический упаковщик представляет собой устройство для соединения волоконно-оптических кабелей, которое с помощью технологии точного сращивания волокон обеспечивает максимальное соединение оптической энергии передающего волокна с принимающим волокном, а также благодаря его вмешательству в оптический путь и воздействие на систему сведено к минимуму.Волоконный комбайнер является важным компонентом в волоконной лазерной системе, его качество не только напрямую определяет мощность волоконного лазера и качество луча, но и является важной гарантией безопасной и стабильной работы лазера.
Классификация волоконно-оптических пучков
В соответствии с классификацией используемых функций волоконно-оптические сборщики можно разделить на две категории: силовые сборщики и насосные сборщики.
(1) Объединитель накачки в основном предназначен для многоканальной накачки фотосинтетического луча в выход оптического волокна, в основном используемого для увеличения мощности накачки.
(2) Устройство объединения лучей мощности предназначено для объединения многоканального одномодового лазерного луча в оптическое волокно для вывода, которое используется для повышения выходной мощности лазера.
Комплектовщик насосов
Комбинатор силовых лучей
В зависимости от классификации состава устройства для сборки волокон можно разделить на две категории: устройства для сборки волокон N × 1, которые не содержат сигнальных волокон, и устройства для сборки волокон (N + 1) × 1, которые содержат сигнальные волокна.В отличие от устройства для сборки волокон N×1, оптическое волокно в центре устройства для сборки волокон (N+1)×1 является сигнальным волокном.В процессе изготовления N волокон должны быть плотно и симметрично расположены вокруг сигнального волокна, а сигнальное волокно в середине используется для ввода сигнального света.Объединитель лучей N × 1 имеет как объединитель лучей мощности, так и сборщик накачки, функция разницы зависит от типа входного волокна N-канала, если волокно N-канала является одномодовым волокном или волокном большого поля, оно может напрямую подключаться к N лазерам.Используется для увеличения выходной мощности лазера, то есть сумматора мощности луча;Если N-волокно является многомодовым, оно подключается к N источникам накачки для увеличения мощности накачки лазера, то есть сумматору накачки.
▲ Упаковщик волокон N×1
(N+1) × 1 Beam Combiner — это оба устройства для накачки, которые в основном используются в системах усиления волокон.Одномодовое волокно в середине сборщика является сигнальным волокном для передачи сигнального света, а N-канальное многомодовое волокно вокруг него является волокном накачки для передачи накачиваемого света.Этот упаковщик обычно используется в структурах MOPA.
▲ (N+1) ×1 сборщик волоконно-оптических кабелей
02
Боковые насосные агрегаты и концевые насосные агрегаты
Центром бокового объединителя накачки является сигнальное волокно, сердцевина волокна представляет собой одномодовый или квази-одномодовый волновод для передачи лазеров, а шесть периферийных волокон являются волокнами накачки для накачки света.Семь волокон аккуратно укладываются, расплавляются, утончаются и соединяются с выходным волокном с двойной оболочкой.
▲ Торцевой насосный жгут
Боковой насосный жгут отличается от концевого тем, что волокно насоса бокового насосного жгута натягивается и подгоняется к оболочке сигнального волокна, при этом сигнальное волокно не оплавляется и не утончается.Таким образом, передача сигнала объединителя боковых насосов в принципе лучше, чем у объединителя конечных насосов.
▲ Оптоволоконный жгут с боковым насосом
03
Производство объединителей лучей
Базовая структура силового упаковщика в основном включает три части: входное волокно, конический пучок волокон плавления и выходное волокно.
▲ Базовая структура силового комплекта
Прежде всего, для того, чтобы пучок волокон был хорошо спаян с выходным волокном после плавления и вытягивания конуса, необходимо, чтобы поперечное сечение пучка было круглым, а волокно накачки плотно располагалось в определенным геометрическим образом, обычно волокно плотно уложено в форме позитивного шестиугольника.Во время производственного процесса сначала подается входной пучок волокон, а затем входной пучок волокон расплавляется и склеивается лентой, чтобы сформировать пучок конусных волокон, а затем часть конусной талии пучка конусных волокон разрезается и сращивается с выходное волокно.Наконец, подходящая упаковка и тепловая структура предназначены для обеспечения стабильной работы объединителя лучей в течение длительного времени.В качестве корпуса для герметизации и отвода тепла часто используют металлическую медь или алюминий с высокой теплопроводностью, а при необходимости на металлической герметизации проектируют водоохлаждаемые конструкции.Волоконные лазеры соединяются для соединения волоконно-оптических устройств.Чтобы лазеры могли достигать более высоких характеристик мощности, очень важно качественное сращивание волокон.При сплавлении волокон неизбежно возникают потери, аккумулирующие свет и тепло при работе лазера, что может привести к ухудшению качества пучка или повреждению оптики.Guanghui Laser использует уникальную технологию терморегулирования точки сварки для преодоления технических проблем теплового баланса высокой мощности, а благодаря полной оптимизации моделирования теплового управления и инновационной конструкции водяного охлаждения он может обеспечить долгосрочную стабильную работу лазера.
Время публикации: 01 июля 2022 г.