Комбинатор волокон: Важнейший компонент волоконных лазеров | MachineMFG

Комбинатор волокон: Важнейший компонент волоконных лазеров

0
(0)

Комбайнер оптического волокна - это тип устройства для соединения оптических волокон, в котором используется технология прецизионного слияния оптических волокон для максимального соединения оптической энергии от передающего оптического волокна к принимающему оптическому волокну, при этом минимизируя любое воздействие на систему от его присутствия в оптическом тракте.

Волоконный сумматор играет важнейшую роль в системах волоконных лазеров. Его качество не только напрямую влияет на мощность и качество луча волоконного лазера, но и является важнейшей гарантией безопасной и стабильной работы лазера.

волоконный сумматор

Классификация волоконно-оптических сумматоров

По своему назначению волоконно-оптические сумматоры можно разделить на два типа: сумматоры мощности и сумматоры накачки.

  • Комбинатор накачки объединяет несколько пучков накачки в одно оптическое волокно для вывода. Его основное назначение - усиление мощности накачки.
  • Комбинатор мощности объединяет несколько одномодовых лазеров в одно оптическое волокно для вывода, чтобы увеличить выходную мощность лазера.

Комбинированный насос

Комбинатор питания

Комбинатор питания

Волоконные сумматоры также можно классифицировать по их составу на два типа: N×1 волоконные комбинаторы без сигнального волокна и (N+1)×1 волоконные комбинаторы с сигнальным волокном.

Оптоволоконный сумматор (N+1)×1 отличается от сумматора N×1 тем, что в его центре находится сигнальное волокно. В процессе изготовления N оптических волокон должны быть точно и симметрично расположены вокруг сигнального волокна, которое служит входом для сигнального света.

Комбинатор мощности и комбинатор накачки относятся к категории N×1-комбинаторов. Конкретная функция зависит от модели N-канального входного волокна.

Если N-канальные волокна являются одномодовыми или волокнами с большим модовым полем, их можно напрямую подключить к N-лазерам, чтобы увеличить выходную мощность лазера, в результате чего получится комбинатор мощности.

Если N-канальные волокна являются многомодовыми, они подключаются к N источникам накачки для увеличения мощности накачки лазера, образуя комбинатор накачки.

Оптоволоконный сумматор N × 1

Оптоволоконный сумматор N × 1

Комбинаторы лучей (N+1) × 1 используются специально для пучков накачки и применяются в основном в системах усиления оптического волокна.

Центральное волокно в сумматоре - это одномодовое волокно, которое передает сигнальный свет, а N окружающих многомодовых волокон служат волокнами накачки для передачи света накачки.

Этот тип сумматора обычно используется в конфигурациях MOPA (усилитель мощности задающего генератора).

(N+1) × 1 оптический волоконный сумматор

(N+1) × 1 оптический волоконный сумматор

Комбинатор боковых и торцевых насосов

Центральное волокно комбинатора с боковой накачкой служит сигнальным волокном, а его сердцевина представляет собой одномодовый или квазиодномодовый волновод, предназначенный для передачи лазерного излучения. Шесть периферийных волокон используются для передачи света накачки.

После того как семь оптических волокон расположены по порядку, они сплавляются, вытягиваются и соединяются с выходным оптическим волокном с двойной оболочкой.

Оптоволоконный сумматор с торцевой накачкой

Основное различие между сумматором с боковой накачкой и сумматором с торцевой накачкой заключается в том, что в сумматоре с боковой накачкой волокно накачки прикрепляется к оболочке сигнального волокна, не подвергаясь плавлению или сужению, в то время как в сумматоре с торцевой накачкой сигнальное волокно плавится и сужается.

В результате, в принципе, передача сигнала в комбинаторе с боковой накачкой лучше, чем в комбинаторе с торцевой накачкой.

Оптоволоконный сумматор с боковой накачкой

Оптоволоконный сумматор с боковой накачкой

Изготовление комбинатора лучей

Комбинатор мощности имеет базовую структуру, состоящую из трех частей: входного волокна, пучка волокон с плавленым конусом и выходного волокна.

Базовая структура силового комбинатора

Базовая структура силового комбинатора

Для того чтобы пучок волокон хорошо сходился и сужался с выходным волокном, поперечное сечение пучка должно быть круглым, а волокна накачки должны быть расположены по определенной геометрической схеме, обычно в правильной шестиугольной форме.

В процессе производства пучки входного волокна сначала собираются, а затем сплавляются и сужаются, образуя пучок сплавленных конических волокон. Затем конусная талия пучка плавленых конических волокон обрезается и сплавляется с выходным волокном.

Для обеспечения стабильности и долговечности лучевого сумматора разрабатывается надежная конструкция упаковки и теплоотвода. В качестве корпуса обычно используется медь или алюминий с высокой теплопроводностью, а при необходимости в металлический корпус может быть встроена система водяного охлаждения.

Волоконные лазеры соединяют волоконные устройства с помощью сварки. Качественное сплавление волокон имеет решающее значение для достижения высокой мощности. Однако в процессе сварки неизбежно возникают потери. процесс сваркикоторые со временем накапливают свет и тепло, что может привести к ухудшению качества луча или повреждению оптических компонентов.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх