El combinador de fibra óptica es un tipo de dispositivo de conexión de fibra óptica que utiliza tecnología de fusión de precisión de fibra óptica para maximizar el acoplamiento de la potencia óptica de la fibra óptica transmisora a la fibra óptica receptora y al mismo tiempo minimizar cualquier impacto en el sistema debido a su presencia en la fibra óptica. . camino.
El combinador de fibra juega un papel crucial en los sistemas láser de fibra. Su calidad no sólo afecta directamente la potencia y la calidad del haz del láser de fibra, sino que también proporciona una garantía crucial para el funcionamiento seguro y estable del láser.
Clasificación de combinadores de fibra óptica.
Según su función, los combinadores de fibra se pueden clasificar en dos tipos: combinadores de potencia y combinadores de bomba.
- El combinador de bombas combina múltiples haces de bombas en una sola fibra óptica para la salida. Su principal objetivo es aumentar la potencia de la bomba.
- El combinador de potencia combina múltiples láseres monomodo en una única fibra óptica de salida, con el objetivo de aumentar la potencia de salida del láser.
combinador de bombas
combinador de potencia
Los combinadores de fibra también se pueden clasificar según su composición en dos tipos: combinadores de fibra N×1 sin fibra de señal y combinadores de fibra (N+1)×1 con fibra de señal.
El combinador de fibra (N+1)×1 se diferencia del combinador N×1 en que incluye una fibra de señal en su centro. Durante el proceso de fabricación se deben disponer N fibras ópticas de forma precisa y simétrica alrededor de la fibra de señal, que sirve como entrada para la luz de señal.
Tanto el combinador de potencia como el combinador de bomba entran en la categoría de combinador N×1. La función específica depende del modelo de las fibras de entrada del canal N.
Si las fibras del canal N son fibras monomodo o fibras de campo de modo grande, se pueden conectar directamente a N láseres para aumentar la potencia de salida del láser, lo que da como resultado un combinador de potencia.
Si las fibras de canal N son fibras multimodo, se conectan a fuentes de bomba N para aumentar la potencia de la bomba láser, formando un combinador de bombas.
Combinador de fibra óptica N×1
Los combinadores de haces (N+1) × 1 se utilizan específicamente para haces de bomba y se encuentran principalmente en sistemas de amplificación de fibra óptica.
La fibra central en el combinador es una fibra monomodo que transmite luz de señal, mientras que las N fibras multimodo circundantes sirven como fibras de bomba para la transmisión de luz de bomba.
Este tipo de combinador se utiliza habitualmente en configuraciones MOPA (Master Oscillator Power Amplifier).
(N+1) × 1 combinador de fibra óptica
Combinador de bomba lateral y combinador de bomba final
La fibra central del combinador de bomba lateral sirve como fibra de señal y su núcleo es una guía de ondas monomodo o casi monomodo diseñada para transmisión láser. Las seis fibras periféricas se utilizan para transmitir la luz desde la bomba.
Una vez que estas siete fibras ópticas están dispuestas en orden, se fusionan, se pelan y se unen a la fibra óptica de doble cubierta de salida.
Combinador de fibra bombeada definitivo
La principal diferencia entre un combinador de bomba lateral y un combinador de bomba final es que la fibra de la bomba en un combinador de bomba lateral se fija a la cubierta de fibra de señal sin sufrir fusión ni canalización, mientras que en un combinador de bomba final la señal la fibra está derretido y ahusado.
Como resultado, en principio, la transmisión de señales de un combinador de bombas laterales es mejor que la de un combinador de bombas finales.
Combinador de fibra bombeado lateral
Fabricación de combinadores de vigas.
El combinador de potencia tiene una estructura básica compuesta de tres partes: fibra de entrada, haz de fibras cónicas fundidas y fibra de salida.
Estructura básica del combinador de energía.
Para garantizar que el haz de fibras se fusione y se estreche bien con la fibra de salida, la sección transversal del haz de fibras debe ser circular y las fibras de la bomba deben estar dispuestas en un patrón geométrico específico, típicamente en una forma hexagonal regular.
Durante el proceso de fabricación, los haces de fibras de entrada se ensamblan primero y luego se fusionan y se ahusan para formar un haz de fibras ahusado fusionado. A continuación se corta la cintura ahusada del haz de fibras ahusadas fusionadas y se fusiona con la fibra de salida.
Se diseña un embalaje robusto y una estructura de disipación de calor para garantizar la estabilidad y longevidad del combinador de vigas. El cobre o el aluminio, con alta conductividad térmica, se utilizan comúnmente como carcasa del embalaje, y se puede integrar un sistema de refrigeración por agua en el embalaje metálico según sea necesario.
Los láseres de fibra conectan dispositivos de fibra mediante soldadura. La fusión de fibras de alta calidad es crucial para lograr una mayor potencia. Sin embargo, inevitablemente se producen pérdidas durante el proceso de soldadura, que acumulan luz y calor con el tiempo, lo que puede provocar un deterioro de la calidad del haz o daños a los componentes ópticos.
