광섬유 결합 레이저 시스템에서는 광섬유의 선택이 직접 빔 품질, 시스템 안정성 및 응용 용도에 적합성을 결정합니다. 단일 모드, 멀티 모드,양극화 유지 섬유는 외부에서 비슷하게 보일 수 있습니다., 그들의 내부 전파 특성은 근본적으로 다릅니다. 잘못된 선택은 결합 손실, 빔 왜곡 또는 장기간 불안정으로 이어질 수 있습니다.
1단일 모드 섬유 (SMF: 단일 모드 섬유)
단일 모드 섬유는 기본 전파 모드 (LP01) 만 지원합니다. 작은 핵 지름, 일반적으로 3 ∼ 10 μm (~ 1550 nm) 에 있습니다.
주요 특징:
- 오직 하나의 퍼포먼스 모드 (간모형 분산이 없습니다)
- 우수한 빔 품질 (M2 1에 가깝다)
- 높은 공간적 일관성
- 높은 결합 정밀도를 요구합니다.
전형적인 응용 프로그램:
- 광선 레이저 출력 전달
- 광통신 시스템
- 인터페로미터 센싱 및 LIDAR
- 고정밀 광학 실험
2멀티모드 섬유 (MMF: 멀티모드 섬유)
멀티모드 섬유는 훨씬 큰 핵 크기를 가지고 있습니다. (일반적으로 50μm, 62.5μm, 105μm, 또는 200μm), 동시에 여러 전파 모드를 허용합니다.
주요 특징:
- 높은 결합 효율과 허용
- 더 높은 광전력을 처리할 수 있는
- 의미 있는 모달 분산
- 출력 빔은 덜 집중되고 더
전형적인 응용 프로그램:
- 레이저 조명 시스템
- 산업 가공 (하중 정밀)
- 의료 조명 및 치료
- 펌프 조명 공급
3극진화 유지 단일 모드 섬유 (PMF)
양극화 유지 섬유는 단일 모드 섬유를 기반으로하지만 전파 중에 양극화 상태를 보존하기 위해 스트레스 구조 (예를 들어, 판다 또는 Bow-Tie 디자인) 를 포함합니다.
주요 특징:
- 선형 양극화 상태를 유지합니다.
- 환경 장애 (온도, 스트레스) 에 강한 저항성
- 섬유 유형 중 가장 높은 안정성과 일관성
- 더 높은 비용과 더 엄격한 조정 요구 사항
전형적인 응용 프로그램:
- 인터페로메트릭 센싱 (예: 광섬유 자이로스코프)
- 일관성 있는 광통신
- 높은 안정성 레이저 시스템
- 정밀 측정 및 양자 광학
4비교 요약
| 섬유 종류 | 모드 | 결합 어려움 | 빔 품질 | 안정성 | 전형적 사용 |
|---|---|---|---|---|---|
| 단일 모드 | 1 | 높은 | 훌륭해요 | 높은 | 레이저, 통신 |
| 멀티모드 | 다수 | 낮은 | 중간 | 중간 | 산업용, 조명 |
| PM 단일 모드 | 1 + 편광 제어 | 매우 높습니다. | 훌륭해요 | 매우 높습니다. | 정밀 시스템 |
5. 섬유 결합 레이저 시스템에서 섬유를 선택하는 방법
선택은 어떤 섬유가 더 좋느냐가 아니라 어떤 섬유가 시스템 요구 사항에 부합하는지에 관한 것이 아닙니다.
- 빔 품질과 장거리 빔 일관성이 우선이라면단일 모드 섬유
- 높은 광전력과 쉬운 결합이 더 중요하다면멀티모드 섬유
- 양극화 안정성과 시스템 반복성이 중요하다면PM 단일 모드 섬유
실제 섬유 결합 레이저 모듈 설계에서 추가 요소도 고려해야합니다.
- 레이저 다이오드 분차 각
- 숫자 오프러치 (NA) 일치
- 결합 렌즈 설계
- 열 안정성 및 포장 구조
결론
섬유 결합 레이저 모듈의 제조업체로서, AIMLASER는 맞춤형 단일 모드, 멀티 모드,각기 다른 애플리케이션 요구사항에 맞게 제작된 양극화 유지 섬유 결합 솔루션, 전체 시스템 성능과 신뢰성을 최적화합니다.