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Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2025-09-18 origine:Propulsé
Composants centraux d'un laser couplé à fibre
| Fonction | des composants | Détails de la clé |
|---|---|---|
| Source laser | Génère le faisceau laser initial | Types communs: - lasers à diode (le plus utilisé pour le coût / l'efficacité). - Lasers à l'état solide (par exemple, ND: YAG, pour la qualité haute puissance / faisceau). - Lasers à fibres (Remarque: Les lasers de fibres génèrent de la lumière dans les fibres; les lasers couplés par les fibres fournissent de la lumière via des fibres, qui peuvent inclure des sources laser en fibre). |
| Couplage optique | Bridges la source laser vers la fibre optique | Critical pour minimiser la perte de faisceau: - Lentions (lentilles de collimation pour concentrer le faisceau laser divergent; concentration de lentilles pour correspondre à l'ouverture numérique du faisceau à la fibre). - Mécanismes d'alignement (pour aligner précisément le faisceau laser avec le noyau de la fibre, car même un désalignement à l'échelle des micron provoque des pertes majeures). |
| Fibre optique | Guides le faisceau laser couplé | Conçu pour la compatibilité laser: - Core: région centrale qui transmet le faisceau laser (le diamètre varie de ~ 5 μm pour la qualité des faisceaux de route à ~ 1000 μm pour une livraison de haute puissance). - Radret: entoure le noyau; A un indice de réfraction plus faible pour piéger la lumière via une réflexion interne totale (TIR). - Revêtement: protège la fibre des dommages mécaniques et des interférences environnementales (par exemple, l'humidité, la poussière). |
Comment fonctionne le couplage des fibres?
Ouverture numérique (NA): une mesure de la capacité de la fibre à accepter la lumière. Le Na du faisceau laser (déterminé par son angle de divergence) doit être ≤ le NA de la fibre pour éviter que la lumière échappe au noyau.
Diamètre du faisceau: Le diamètre du faisceau laser focalisé doit correspondre au diamètre du noyau de fibre. Si le faisceau est trop grand, il frappe le revêtement et est perdu; S'il est trop petit, il gaspille la capacité de la fibre.
Erreurs d'alignement: désalignement (latéral, angulaire ou axial) entre le faisceau laser et le noyau de fibre (la cause n ° 1 de la perte de couplage).
Imperfections optiques: diffusion à partir de lentilles sales / extrémités des fibres, ou réflexions aux interfaces de verre à air (atténuées avec des revêtements anti-réfléchissants).
Flexion des fibres: une flexion excessive de la fibre peut provoquer 'la perte de flexion ' (les fuites de lumière du noyau), de sorte que les fibres sont évaluées pour un rayon de pliage minimum.
Avantages clés par rapport aux lasers à espace libre
| Avantage | Description |
|---|---|
| Livraison de faisceau flexible | Les fibres optiques sont légères et pliables, permettant au faisceau laser d'atteindre des espaces serrés ou éloignés (par exemple, à l'intérieur d'une machine-outil ou d'un corps humain). |
| Performance stable | La fibre protège le faisceau des interférences environnementales (turbulence d'air, poussière, vibration) qui dégrade les poutres en espace libre. |
| Conception compacte | La fibre élimine le besoin de grands miroirs / objectifs fixes (utilisés dans les systèmes d'espace libre), réduisant la taille et le coût du laser. |
| Opération sûre | La fibre contient le faisceau laser, réduisant le risque d'exposition accidentelle (critique pour les lasers de haute puissance). |
| Évolutivité | Les lasers couplés à fibres peuvent être combinés (via des combineurs de fibres) pour fournir une puissance plus élevée qu'un seul laser. |
Applications communes
Coupe / soudage au laser: les fibres fournissent des faisceaux de haute puissance aux bras robotiques pour la coupe de précision des métaux (par exemple, les pièces automobiles) ou le soudage de l'électronique.
Marquage laser: lasers couplés à fibres à faible puissance marquent les codes à barres, les logos ou les numéros de série sur les plastiques, les métaux et le verre (par exemple, les boîtiers de smartphone).
Chirurgie: Les lasers à diodes couplés à la fibre offrent une chaleur contrôlée pour des procédures mini-invasives (par exemple, chirurgie oculaire au laser, traitements dermatologiques pour tatouages ou lésions).
Imagerie: les lasers à faible puissance couplés aux fibres optiques permettent l'endoscopie (imagerie à l'intérieur du corps) ou la microscopie confocale (imagerie biologique à haute résolution).
Spectroscopie: Les fibres fournissent une lumière laser aux échantillons dans des environnements difficiles (par exemple, des réacteurs à haute température) ou des emplacements éloignés (par exemple, des études sur le terrain des gaz atmosphériques).
Détection optique: capteurs de puissance des lasers couplés à la fibre pour mesurer la température, la pression ou la déformation (par exemple, surveillant les pipelines d'huile ou l'intégrité structurelle du pont).
Communications à fibre optique: Alors que les télécommunications utilisent 'Lasers de qualité de communication ', le couplage des fibres est fondamental pour transmettre des signaux laser sur de longues distances (par exemple, squelette Internet).
Impression 3D: les lasers couplés à la fibre fondent ou des matériaux de frittage (par exemple, poudres métalliques) dans la fabrication additive.
Efficacité de couplage : le pourcentage de puissance laser transférée dans la fibre (généralement 70 à 95% pour les systèmes commerciaux;> 90% est considéré comme une efficacité élevée).
Power Power / Beam Quality: Power (Watts, MW) et la qualité du faisceau (facteur m²; m² = 1 est un faisceau gaussien parfait, critique pour les tâches de précision comme la chirurgie ou la micro-machinement).
Type de fibre :
Fibre monomode (SMF): petit noyau (~ 5–10 μm), faible NA, offre une qualité de faisceau de route (m²≈1) mais une faible puissance (utilisée pour les télécommunications, microscopie).
Fibre multimode (MMF): noyau plus grand (~ 50–1000 μm), NA plus élevé, offre une puissance élevée mais une qualité de faisceau inférieure (utilisée pour la coupe, le soudage).
Fiabilité: temps moyen entre les échecs (MTBF) - Les systèmes industriels nécessitent un MTBF> 10 000 heures.
Bu-laser fournit des modules laser couplés à la fibre avec plusieurs choix de spécifications (375 nm à 980 nm, puissance de sortie 1MW-200W, différentes fibres et dimensions) pour mieux répondre aux besoins des clients du laser laser / laser médical LDI / laser médical LDI. Pour en savoir plus, veuillez nous contacter à Song@bu-laser.com.
