¿Cómo afecta al rendimiento del láser de fibra un dispositivo que combina varios haces láser en uno? Este artículo profundiza en los combinadores de fibra, esenciales para maximizar la potencia de salida del láser y la calidad del haz. Los lectores conocerán los distintos tipos de combinadores de fibra, sus funciones y cómo se fabrican para garantizar un rendimiento óptimo en los sistemas láser. Obtenga información sobre esta tecnología crucial y sus aplicaciones para mejorar las operaciones láser.
El combinador de fibra óptica es un tipo de dispositivo de conexión de fibra óptica que utiliza la tecnología de fusión de precisión de fibra óptica para maximizar el acoplamiento de energía óptica de la fibra óptica transmisora a la fibra óptica receptora, al tiempo que minimiza cualquier impacto en el sistema derivado de su presencia en la ruta óptica.
El combinador de fibra desempeña un papel crucial en los sistemas láser de fibra. Su calidad no sólo afecta directamente a la potencia y a la calidad del haz del láser de fibra, sino que también proporciona una garantía crucial para el funcionamiento seguro y estable del láser.
Según su función, los combinadores de fibra pueden clasificarse en dos tipos: combinadores de potencia y combinadores de bombeo.
Combinador de bombas
Combinador de potencia
Los combinadores de fibra también pueden clasificarse en función de 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 fibras (N+1)×1 difiere del combinador N×1 en que incluye una fibra de señal en su centro. Durante el proceso de fabricación, N fibras ópticas deben disponerse de forma precisa y simétrica alrededor de la fibra de señal, que sirve de entrada para la luz de señal.
Tanto el combinador de potencia como el combinador de bombeo pertenecen a la categoría de combinadores N×1. La función específica depende del modelo de las fibras de entrada de N canales.
Si las fibras de canal N son fibras monomodo o fibras de campo de modo grande, pueden conectarse directamente a láseres N para aumentar la potencia de salida del láser, lo que da lugar a un combinador de potencia.
Si las fibras de canal N son fibras multimodo, se conectan a N fuentes de bombeo para aumentar la potencia de bombeo del láser, formando un combinador de bombeo.
Combinador de fibra óptica N × 1
Los combinadores de haces (N+1) × 1 se utilizan específicamente para haces de bombeo y se encuentran principalmente en sistemas de amplificación de fibra óptica.
La fibra central del combinador es una fibra monomodo que transmite la luz de señal, mientras que las N fibras multimodo circundantes sirven como fibras de bombeo para la transmisión de la luz de bombeo.
Este tipo de combinador se utiliza habitualmente en configuraciones MOPA (Master Oscillator Power Amplifier).
(N+1) × 1 combinador de fibra óptica
La fibra central del combinador de bombeo lateral sirve como fibra de señal, y su núcleo es una guía de ondas monomodo o casi monomodo diseñada para la transmisión láser. Las seis fibras periféricas se utilizan para transmitir luz de bombeo.
Una vez que estas siete fibras ópticas están dispuestas en orden, se fusionan, se extraen y se unen con la fibra óptica de doble revestimiento de salida.
Combinador de fibra con bombeo final
La principal diferencia entre un combinador de bomba lateral y un combinador de bomba final es que la fibra de bombeo en un combinador de bomba lateral se une al revestimiento de la fibra de señal sin fundirse ni estrecharse, mientras que en un combinador de bomba final la fibra de señal se funde y se estrecha.
Como resultado, en principio, la transmisión de señal de un combinador de bomba lateral es superior a la de un combinador de bomba final.
Combinador de fibra de bombeo lateral
El combinador de potencia tiene una estructura básica compuesta por tres partes: fibra de entrada, haz de fibra cónica fundida y fibra de salida.
Estructura básica del combinador de potencia
Para garantizar que el haz de fibras se fusiona y se estrecha bien con la fibra de salida, la sección transversal del haz de fibras debe ser circular y las fibras de bombeo deben estar dispuestas en un patrón geométrico específico, normalmente en forma hexagonal regular.
Durante el proceso de fabricación, los haces de fibras de entrada se ensamblan primero y, a continuación, se fusionan y se estrechan para formar un haz de fibras cónicas fusionadas. A continuación, la cintura cónica del haz de fibras cónicas fusionadas se corta y fusiona con la fibra de salida.
Para garantizar la estabilidad y longevidad del combinador de haces, se diseña una estructura robusta de embalaje y disipación del calor. La carcasa suele ser de cobre o aluminio, de gran conductividad térmica, y en caso necesario puede integrarse un sistema de refrigeración por agua en la carcasa metálica.
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 la proceso de soldaduraque acumulan luz y calor con el tiempo, lo que puede deteriorar la calidad del haz o dañar los componentes ópticos.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
ES 
EN 
AR 
DE 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO