Med den ökande uteffekten från industriella lasrar har hur man säkert, effektivt, långdistans- och flexibelt sänder högenergilasrar blivit nyckeln till att främja den djupgående tillämpningen och utvecklingen av laserteknologi inom områdena industri, vetenskaplig forskning och läkarvård. Laserenergiöverföringsfiberteknologin med stor kärndiameter är utan tvekan ett effektivt sätt att låsa upp laserns "sista meter" för att exakt nå applikationsscenen.
Vad är en stor kärndiameter? Det vill säga kärndiametern är större än 50 μm, jämfört med den traditionella single-mode fiberkärndiametern är vanligtvis 9 ~ 10 μm. varför använda en stor kärndiameter? Stor kärndiameter kan effektivt öka fiberlägets fältarea, minska olinjära effekter och förbättra strålkvaliteten; viktigast av allt, fibern kan motstå den optiska effekten och lägesfältstorleken är proportionell mot storleken på kärndiametern kan effektivt förbättra fiberskadströskeln, så den optiska fibern för energiöverföring med en struktur med stor kärndiameter har blivit oundviklig. Följande är en kort introduktion till flera stora laserenergiöverföringsfibrer med stor kärndiameter.
Konventionell fiber med stor kärndiameter
Konventionell fiber med stor kärndiameter, struktur och traditionell enkelmodsfiber, av kärnan och beklädnaden av två delar av kompositionen, kärnstorleken är större, för högrent kvartsglas kan beklädnadsmaterial välja plast eller hög renhet fluordopad (F) kvartsglas. Plastbeklädnad hög draghållfasthet, strålningsbeständighet; F-dopad glasbeklädnad har högre bandbredd och lägre förlust.
Industriellt är konventionella fibrer med stor kärndiameter den vanligaste typen av laserenergiöverföringsfibrer och används i stor utsträckning inom områdena ytbehandling av material, lasersvetsning och laserskärning. Medicinskt kan fiber med stor kärndiameter appliceras vid endoskopisk laserlitotripsi och prostatabehandling på grund av dess egenskaper med hög energiöverföring, isolering och böjbarhet.
Bild på konventionell fiberstruktur med stor kärndiameter och dess tvärsnitt (Källa: Wuhan Changyingtong Optoelectronics)
Stor kärndiameter Specialstruktur Homogeniserad fiber
Jämfört med den konventionella optiska fibern med stor kärna diameter, speciell struktur homogenisering optisk fiber med stor kärndiameter, huvudsakligen strukturen på kärnan förändras, inte längre den traditionella runda, såsom rektangulär kärna, fyrkantig kärna, hexagonal kärna, åttakantig kärna, toroidkärna och så vidare, kan möta behoven i olika tillämpningsscenarier. Dess unika kärnstruktur, för att uppnå en homogeniserad flat-top stråleffekt, jämfört med konventionell fiberutmatning med stor kärndiameter av energi koncentrerad i mitten av Gauss-strålen, kan göra lasern och materialets roll är mer enhetlig, medan likformig fördelning av energin hos lasern förbättrar också skadetröskeln för fibern som helhet, i high-end lasersvetsning, värmebehandling, ytrengöring, fotolitografi och halvledarwaferbehandling och så vidare, är mycket fördelaktigt.
Bild en del av tvärsnittet av en speciell strukturhomogeniseringsfiber med stor kärndiameter (källa: Wuhan Changyingtong Optoelectronics)
Mikrostrukturfiber
Även känd som fotonisk kristallfiber, har dess tvärsnitt en komplex brytningsindexfördelning, vanligtvis ett periodiskt arrangemang av dopade glasmaterial eller lufthål, det finns två huvudkategorier av solid kärna och tom kärna. Här fokuserar vi på mikrostrukturerade optiska fibrer med ihåliga kärnor, huvudsakligen tre typer av ihåliga Bragg-fibrer, ihåliga fotoniska bandgapfibrer och ihåliga antiresonantfibrer, av vilka Bragg-fibrer med ihålig kärna huvudsakligen används inom avkänningsområdet, medan fotoniska bandgapfibrer med ihåliga kärnor och antiresonanta fibrer med ihålig kärna, som inte bara visar extraordinär potential inom avkänningsområdet, utan också har använts i stor utsträckning inom ett antal banbrytande vetenskapliga och tekniska områden, såsom energiöverföring och hög -hastighetskommunikation.
Jämfört med fibrer med solid kärna har ihåliga fibrer en luftkärna, en egenskap som ger dem fördelen av låg spridning och låga olinjära effekter, vilket säkerställer att god punktutmatningskvalitet bibehålls under överföring. Samtidigt ger dess höga skadetröskel ett solidt stöd för olika högeffektlaserapplikationer.
