Med den stigende udgangseffekt fra industrielle lasere er, hvordan man sikkert, effektivt, langdistance og fleksibelt transmitterer højenergilasere blevet nøglen til at fremme den dybdegående anvendelse og udvikling af laserteknologi inden for industri, videnskabelig forskning og medicinsk behandling. Laserenergitransmissionsfiberteknologien med stor kernediameter er utvivlsomt en effektiv måde at låse op for laserens "sidste meter" for nøjagtigt at nå applikationsscenen.
Hvad er en stor kernediameter? Det vil sige, at kernediameteren er større end 50 μm, sammenlignet med den traditionelle single-mode fiberkernediameter er normalt 9 ~ 10 μm. hvorfor bruge en stor kernediameter? Stor kernediameter kan effektivt øge fibertilstandens feltareal, reducere ikke-lineære effekter og forbedre strålekvaliteten; vigtigst af alt, fiberen kan modstå den optiske effekt og tilstandsfeltstørrelsen er proportional med størrelsen af kernediameteren kan effektivt forbedre fiberskadetærsklen, så den optiske fiber for energioverførsel med en struktur med stor kernediameter er blevet uundgåelig. Det følgende er en kort introduktion til flere store laserenergitransmissionsfibre med stor kernediameter.
Konventionel fiber med stor kernediameter
Konventionel fiber med stor kernediameter, struktur og traditionel single-mode fiber, ved kernen og beklædning af to dele af sammensætningen, kernestørrelsen er større, for højrent kvartsglas kan beklædningsmaterialer vælge plast eller høj renhed fluor-doteret (F) kvartsglas. Plastbeklædning høj trækstyrke, strålingsbestandighed; F-dopet glasbeklædning har en højere båndbredde og lavere tab.
Industrielt er konventionelle fibre med stor kernediameter den mest almindelige type laserenergitransmissionsfibre og er meget udbredt inden for materialeoverfladevarmebehandling, lasersvejsning og laserskæring. Medicinsk kan fiber med stor kernediameter anvendes i endoskopisk laserlithotripsi og prostatabehandling på grund af dets egenskaber med høj energitransmission, isolering og bøjbarhed.
Billede af konventionel fiberstruktur med stor kernediameter og dens tværsnit (Kilde: Wuhan Changyingtong Optoelectronics)
Stor kernediameter Specialstruktur Homogeniseret Fiber
Sammenlignet med den konventionelle optiske fiber med stor kernediameter, stor kernediameter speciel struktur homogenisering optisk fiber, hovedsageligt strukturen af kernen ændres, ikke længere den traditionelle runde, såsom rektangulær kerne, firkantet kerne, sekskantet kerne, ottekantet kerne, toroidal kerne og så videre, kan opfylde behovene i forskellige applikationsscenarier. Dens unikke kernestruktur, for at opnå en homogeniseret flad-top-stråleoutput sammenlignet med konventionel fiberoutput med stor kernediameter af energi koncentreret i midten af Gauss-strålen, kan gøre laseren og materialets rolle mere ensartet, mens ensartet fordeling af energi af laseren forbedrer også skadetærsklen for fiberen som helhed, i high-end lasersvejsning, varmebehandling, overfladerensning, fotolitografi og halvlederwaferbehandling og så videre, er meget fordelagtigt.
Billede en del af tværsnittet af en speciel strukturhomogeniseringsfiber med stor kernediameter (kilde: Wuhan Changyingtong Optoelectronics)
Mikrostrukturfiber
Også kendt som fotonisk krystalfiber, dens tværsnit har en kompleks brydningsindeksfordeling, normalt et periodisk arrangement af doterede glasmaterialer eller lufthuller, der er to hovedkategorier af fast kerne og tom kerne. Her fokuserer vi på hulkerne mikrostrukturerede optiske fibre, hovedsageligt tre slags hulkerne Bragg fibre, hulkerne fotoniske båndgap fibre og hulkerne antiresonante fibre, hvoraf hulkerne Bragg fibre hovedsageligt anvendes inden for sensing, mens hulkerne fotoniske båndgab-fibre og hulkerne-antiresonante fibre, som ikke kun viser et ekstraordinært potentiale inden for sansning, men også er blevet meget brugt i en række banebrydende videnskabelige og teknologiske områder, såsom energitransmission og høj -hastighedskommunikation.
Sammenlignet med solid-core fibre har hul-kerne fibre en luftkerne, en egenskab, der giver dem fordelen med lav spredning og lave ikke-lineære effekter, hvilket sikrer, at god spot output kvalitet opretholdes under transmission. Samtidig giver dens høje skadestærskel solid støtte til forskellige højeffekt laserapplikationer.
