Με την αυξανόμενη ισχύ εξόδου των βιομηχανικών λέιζερ, η ασφαλής, αποτελεσματική και ευέλικτη μετάδοση λέιζερ υψηλής ενέργειας έχει γίνει το κλειδί για την προώθηση της σε βάθος εφαρμογής και ανάπτυξης της τεχνολογίας λέιζερ στους τομείς της βιομηχανίας, της επιστημονικής έρευνας και ιατρική περίθαλψη. Η τεχνολογία ινών μετάδοσης ενέργειας λέιζερ μεγάλης διαμέτρου πυρήνα είναι αναμφίβολα ένας αποτελεσματικός τρόπος για να ξεκλειδώσετε το «τελευταίο μέτρο» του λέιζερ για να φτάσετε με ακρίβεια στη σκηνή εφαρμογής.
Τι είναι μια μεγάλη διάμετρος πυρήνα; Δηλαδή, η διάμετρος του πυρήνα είναι μεγαλύτερη από 50 μm, σε σύγκριση με την παραδοσιακή μονότροπη διάμετρος πυρήνα ινών είναι συνήθως 9 ~ 10 μm. γιατί να χρησιμοποιήσετε μεγάλη διάμετρο πυρήνα; Η μεγάλη διάμετρος πυρήνα μπορεί να αυξήσει αποτελεσματικά την περιοχή πεδίου λειτουργίας ινών, να μειώσει τα μη γραμμικά φαινόμενα και να βελτιώσει την ποιότητα της δέσμης. Το πιο σημαντικό, η ίνα μπορεί να αντέξει την οπτική ισχύ και το μέγεθος πεδίου λειτουργίας είναι ανάλογο με το μέγεθος της διαμέτρου του πυρήνα μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά το κατώφλι ζημιάς της ίνας, έτσι ώστε η οπτική ίνα μεταφοράς ενέργειας με δομή μεγάλης διαμέτρου πυρήνα έχει γίνει αναπόφευκτη. Ακολουθεί μια σύντομη εισαγωγή σε πολλές μεγάλες ίνες μετάδοσης ενέργειας λέιζερ μεγάλου πυρήνα.
Συμβατική ίνα μεγάλης διαμέτρου πυρήνα
Συμβατική ίνα μεγάλης διαμέτρου πυρήνα, δομή και παραδοσιακή ίνα απλής λειτουργίας, από τον πυρήνα και την επένδυση δύο μερών της σύνθεσης, το μέγεθος του πυρήνα είναι μεγαλύτερο, για γυαλί χαλαζία υψηλής καθαρότητας, τα υλικά επένδυσης μπορούν να επιλέξουν πλαστικό ή υψηλής καθαρότητας με φθόριο (ΣΤ) γυαλί χαλαζία. Πλαστική επένδυση υψηλής αντοχής σε εφελκυσμό, αντοχή στην ακτινοβολία. Η επένδυση γυαλιού με πρόσμιξη F έχει υψηλότερο εύρος ζώνης και μικρότερη απώλεια.
Βιομηχανικά, οι συμβατικές ίνες μεγάλης διαμέτρου πυρήνα είναι ο πιο κοινός τύπος ινών μετάδοσης ενέργειας λέιζερ και χρησιμοποιούνται ευρέως στους τομείς της θερμικής επεξεργασίας επιφανειών υλικού, της συγκόλλησης με λέιζερ και της κοπής με λέιζερ. Ιατρικά, η ίνα μεγάλης διαμέτρου πυρήνα μπορεί να εφαρμοστεί στην ενδοσκοπική λιθοτριψία με λέιζερ και στη θεραπεία του προστάτη λόγω των χαρακτηριστικών της υψηλής μετάδοσης ενέργειας, μόνωσης και ελαστικότητας.
Εικόνα συμβατικής δομής ινών μεγάλης διαμέτρου πυρήνα και της διατομής της (Πηγή: Wuhan Changyingtong Optoelectronics)
Ομογενοποιημένη ίνα ειδικής δομής μεγάλης διαμέτρου πυρήνα
Σε σύγκριση με τη συμβατική οπτική ίνα μεγάλης διαμέτρου πυρήνα, μεγάλη διάμετρο πυρήνα ειδική δομή οπτικής ίνας ομογενοποίησης, κυρίως η δομή του πυρήνα αλλάζει, δεν είναι πλέον ο παραδοσιακός γύρος, όπως ο ορθογώνιος πυρήνας, ο τετράγωνος πυρήνας, ο εξαγωνικός πυρήνας, ο οκταγωνικός πυρήνας, ο σπειροειδής πυρήνας και ούτω καθεξής, μπορεί να καλύψει τις ανάγκες διαφορετικών σεναρίων εφαρμογής. Η μοναδική δομή του πυρήνα του, για την επίτευξη ομογενοποιημένης απόδοσης δέσμης επίπεδης κορυφής, σε σύγκριση με τη συμβατική παραγωγή ενέργειας ίνας μεγάλης διαμέτρου πυρήνα συγκεντρωμένη στο κέντρο της δέσμης Gauss, μπορεί να κάνει το λέιζερ και ο ρόλος του υλικού να είναι πιο ομοιόμορφος, ενώ η Η ομοιόμορφη κατανομή της ενέργειας του λέιζερ βελτιώνει επίσης το κατώφλι βλάβης της ίνας στο σύνολό της, στη συγκόλληση με λέιζερ υψηλής τεχνολογίας, η θερμική επεξεργασία, ο καθαρισμός επιφανειών, η φωτολιθογραφία και η επεξεργασία πλακιδίων ημιαγωγών και ούτω καθεξής, είναι πολύ συμφέρουσα.
Εικόνα τμήματος της διατομής ίνας ομογενοποίησης ειδικής δομής μεγάλης διαμέτρου πυρήνα (πηγή: Wuhan Changyingtong Optoelectronics)
Ίνα μικροδομής
Γνωστή και ως φωτονική κρυσταλλική ίνα, η διατομή της έχει μια πολύπλοκη κατανομή δείκτη διάθλασης, συνήθως μια περιοδική διάταξη ντοπαρισμένων γυάλινων υλικών ή οπών αέρα, υπάρχουν δύο μεγάλες κατηγορίες στερεού πυρήνα και κενού πυρήνα. Εδώ εστιάζουμε σε μικροδομημένες οπτικές ίνες κοίλου πυρήνα, κυρίως τριών ειδών ινών Bragg κοίλου πυρήνα, ινών φωτονικών ζωνών κοίλου πυρήνα και αντισυντονιστικών ινών κοίλου πυρήνα, εκ των οποίων οι ίνες Bragg κοίλου πυρήνα χρησιμοποιούνται κυρίως στον τομέα της ανίχνευσης. ενώ οι ίνες φωτονικής ζώνης κοίλου πυρήνα και οι αντισυντονιστικές ίνες κοίλου πυρήνα, οι οποίες όχι μόνο παρουσιάζουν εξαιρετικές δυνατότητες στον τομέα της ανίχνευσης, αλλά έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως σε μια σειρά από επιστημονικά και τεχνολογικά πεδία αιχμής, όπως η μετάδοση ενέργειας και η υψηλή - επικοινωνίες ταχύτητας.
Σε σύγκριση με τις ίνες συμπαγούς πυρήνα, οι ίνες κοίλου πυρήνα έχουν πυρήνα αέρα, χαρακτηριστικό που τους δίνει το πλεονέκτημα της χαμηλής διασποράς και των χαμηλών μη γραμμικών επιδράσεων, διασφαλίζοντας έτσι τη διατήρηση της καλής ποιότητας σημείου εξόδου κατά τη μετάδοση. Ταυτόχρονα, το υψηλό όριο ζημιάς του παρέχει σταθερή υποστήριξη για διάφορες εφαρμογές λέιζερ υψηλής ισχύος.
