Подписка

Волоконные лазеры нашли применение в самых различных областях науки и техники. Зачастую для проведения научных исследований требуется получение нестандартных характеристик выходного излучения. Коммерчески доступные решения могут значительно превышать заложенный бюджет. В таком случае, при наличии необходимого оборудования, можно провести сборку волоконного излучателя самостоятельно.

 

Компания «ЛЛС» предлагает весь спектр волоконно-оптических компонентов и оборудования для проведения сборки любых волоконных систем. Наши инженеры будут рады провести совместные работы или обучение по тематике волоконных лазеров и усилителей.

lls.png

 

Компоненты волоконного лазера:

 

Рассмотрим пример сборки простейшего волоконного иттербиевого лазера. Для этого нам понадобятся следующие компоненты:

 

  • Диод накачки (915 или 976 нм – длина волны)
  • Пара волоконных брэгговских решеток (99/5% отражения)
  • Легированное иттербием активное волокно
  • Объединитель накачки
  • Устройство вывода оболочечных мод
  • Выходной коллиматор 

Компания «ЛЛС» является официальным эксклюзивным представителем компании BWT Beijing на территории РФ. BWT Beijing более 15 лет занимается производством многомодовых диодов. 

Диоды накачки данного производителя также используются в одномодовом лазере совместного производства «ЛЛС» и ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Академика Е.И. Забабахина».

BWT предлагает широкую линейку диодов 915 и 976 нм мощностью до 330 Вт в порт.
 

bwt ld.png

Лазерные диоды BWT Beijing

 

Выбор диода зависит от желаемой выходной мощности лазера. Учитывая идеальный случай с коэффициентом преобразования 0.74, со 100 Вт накачки можно получить 70-74 Вт выходного излучения в диапазоне 1.07-1.08 мкм.

Волоконные брегговские решетки образуют резонатор лазера. Для минимизации потерь желательно использовать согласующееся по геометрии волокно с резонатором. Наша компания предлагает решётки, как отечественных, так и зарубежных производителей. Стоит отметить, что решетки российского производства также используются в совместной разработке АО «ЛЛС» и ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Академика Е.И. Забабахина» - 1 кВт-ном волоконном лазере.

fbg lls.png

Активное волокно выбирается исходя из желаемого поглощения (дБ/м), геометрии волокна. Данные характеристики будут влиять на качество выходного излучения, при большой длине волоконного тракта – на развитие нелинейных эффектов. Компания «ЛЛС» предлагает любые виды активных волокон отечественного и зарубежного производства:

 

  • Nufern
  • nLight 
  • CorActive
  • OFS
  • Российские производители

 

nufern.png

 

Такой компонент, как объединитель накачки, позволяет ввести излучение от диода в основной волоконный тракт с минимальными потерями. О технологии производства таких объединителей читайте в статье наших авторов здесь

 

Объединитель накачки играет ключевую роль, т.к. именно через этот компонент вводится высокая мощность, и даже незначительные потери могут привести к возгоранию.

 

Стоит отметить, что на самые ходовые версии объединителей накачки выпущены технические условия (ТУ) и разработана методика проверки на соответствие характеристикам.

 

Устройство вывода излучения из оболочки волокна (стриппер оболочечных мод) требуется для того чтобы вывести непоглощенную накачку из оболочки. Поскольку для волоконных лазеров используются волокна типа double clad, то в данном случае отражающие свойства оболочки нарушены, через эту оболочку накачка выводится на корпус и преобразуется в тепло.

 

 stripper.jpg

 

Вывода излучения зависит от уровня выходной мощности. Это может быть, как высокомощный кабель, так и малогабаритный коллиматор.

pict.png

Все волоконно-оптические компоненты производит наш надежный партнер – производитель Lightcomm Technology.

 

АО «ЛЛС» является официальным дистрибьютором и представляет весь спектр продукции LightComm на территории РФ и стран СНГ, предлагая наиболее выгодные условия поставки продукции, полную техническую поддержку. Возможен заказ тестовых образцов.

Таким образом, определив основные компоненты и их характеристики, схема волоконного лазера может приобрести следующий вид (пример): 

scheme.png

Схема иттербиевого лазера

Оборудование для сборки:

Проверим работоспособность диода поместив его предварительно на радиатор и обработав прилегающую поверхность термопастой.

system.png

Подключение диода требует блока питания и управляющего драйвера. Мы, всецело поддерживая российское производство, просим Вас обратить внимание на компанию – Maiman Electronics. Компактные, производительные драйверы позволяют осуществлять управление, как через ПК, так и аналоговым управлением.  

Замеры выходной мощности от управляющего тока производятся в свободном пространстве с помощью термоэлектрической головы Ophir (пример). Волокно требуется предварительно зачистить и сколоть!

 

Зачастую, волокна вывода диодов имеют CCDR(Cladding to Core Diameter Ratio) 1.1-1.2. Это значит, геометрия выходного волокна будет представлять собой 105/125, 200/220, 300/330 и тд. 

powermeter.png

Для быстрого и точного расщепления волокна предлагаем использовать прецизионный и компактный скалыватель от NYFORS.

nfrs.png

Данное устройство позволяет скалывать волокна до 400мкм по оболочке, что перекрывает большинство потребностей.

 

Скалыватель компактный, легкий, предлагает возможность «отказаться от проводов» при этом сохраняя высокую точность скола менее 0.2 градуса.

Для более серьезных (высокомощных) применений следует выбирать версию с возможностью скалывания волокон до 800 мкм по оболочке - AUTOCLEAVER LDA.

 

После проверки работоспособности диода, а также измерения его характеристик, можно приступать к основным этапам сборки.

 

Для подготовки волокна к сварке предварительно требуется зачистить буфферное покрытие. Для многократного повторения или потокового производства можно использовать станцию AUTOSTRIPPER 3™.

stripper2.png

Станция по зачистке позволяет регулировать длину пигтейла, работать с толстыми (до 500 мкм по буфферу) волокнами. Также, ввиду отсутствия химически агрессивных компонентов, не представляет угрозы здоровья оператору.

 

После зачистки и скола компоненты присоединяются друг к другу посредством оптической сварки, производимой на сварочном аппарате. Рассмотрим самый продвинутый вариант – Fujikura P100+.

fujikura.png

Данный сварочный аппарат позволяет:

 

  • Работать с волокнами до 1200 мкм в диаметре (по оболочке)
  • С волокнами, сохраняющими поляризацию
  • Фотонно-кристаллическими волокнами
  • Определять равномерность нагрева волокон
  • Производить сварку с минимальными потерями по уровню пропускаемой мощности
  • Производить равномерную сварку волокон с разными диаметрами методом тейпирования
  • Производить сварку с минимальными потерями по профилю интенсивности

fiber.png

 

Рекомендуется измерять выходную мощность после каждой сварки, чтобы иметь понимание о возможных потерях и «шероховатостях».

Самыми сложными сварками являются сварки с активным волокном – к ним стоит проявить особую внимательность и аккуратность.

Для минимизации потерь, место сварки требуется покрыть низкоиндексным полимером, чтобы излучение, распространяющееся по оболочке, ввести обратно, внутрь волокна. 

 

Для этого используются восстановители покрытия – в компактных и лабораторных исполнениях. В зависимости от версии отвердителя, полимер заливается в силиконовые канавки автоматически или вручную. Сам процесс отверждения не занимает более 3 секунд. 

Данная статья кратко описывает процесс сборки волоконного лазера. Выходные характеристики, являющиеся определяющим фактором, при выборе компонентов, всегда определяются заказчиком в зависимости от поставленной задачи. 

Специалисты нашей компании будут рады подобрать оптимальное решение для его исполнения.

 

АО «ЛЛС» предлагает следующие услуги в рамках  данного направления:

 

 

  • Консультация, подбор и поставка компонентов и оборудования

Инженерный отдел нашей компании готов оказать информационно-техническую поддержку при выборе оборудования под ТЗ Заказчика, подобрать аналоги в случае отсутствия необходимых моделей.
При поставке мы руководствуемся такими критериями, как:

    • Высокое качество
    • Обеспечение быстрой доставки
    • Обеспечение гарантии
    • Предоставление бесплатных тестовых образцов
    • Гибкая система ценообразования
    • Отработанная система транспортной логистики
  • Проведение обучения по сборке волоконных лазеров

Лазерные установки и волоконно-оптическое оборудование требуют квалифицированного подхода.

Специалист, при работе с оборудованием обязан:

- соблюдать технику безопасности

- контролировать состояние оборудование

- знать технические характеристики для продления эксплуатационного срока

Обучение персонала проводится в назначенный день и может осуществляться как на территории Заказчика, так и в нашей лаборатории.

Наши инженеры расскажут Вам о принципах работы и покажут, как работать с оборудованием и программным обеспечением, а также произведут настройку под Ваши задачи!

* Срок обучения может занять несколько дней

 

  • Диагностика и ремонт волоконных лазеров

Компания «ЛЛС» оказывает услуги расширенной технической поддержки лазеров и лазерных систем. Наши специалисты имеют большой опыт в обслуживании лазерных установок.

 

В перечень работ входит:

  • Пуско-наладка
  • Диагностика оборудования
  • Юстировка
  • Замена комплектующих

 

Источник

 

 

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи
или пресс-релизы с ссылками и изображениями.
ritm@gardesmash.com

 

Реклама наших партнеров