ファイバー結合

 

ファイバー結合レーザーダイオードは、レーザーダイオードと光ファイバーを結合する技術であり、レーザーダイオードからのレーザーエネルギーを光ファイバーに結合して伝送するために使用されます。この技術は、レーザー ダイオードの小型化と高効率と、光ファイバーの柔軟性と長距離伝送能力を組み合わせたもので、従来のレーザーを使用する場所に設置しなければならないという制限を打ち破りました。-レーザー ダイオードを光ファイバーに結合するプロセスでは、一連の光学素子 (レンズ) を使用して、光ファイバーのコア直径を正確に一致させて位置合わせし、レーザー ダイオードから放射されたレーザーを伝送用の光ファイバー ラインに結合します。レーザーダイオードから発せられるレーザーは発散性であるため、ゼロ距離スポットも光ファイバーのコア直径よりもはるかに大きいため、損失を減らすためにレンズが必要になります。ファイバー結合レーザー ダイオードは、ファイバー レーザーや固体レーザーの一般的なポンプ光源、ハンドヘルド レーザー美容機器など、レーザー光源を必要とするさまざまなシナリオで広く使用されています。光ファイバー伝送により、強いコリメーションによるレーザーの方向の変化の問題を解決できると同時に、ハンドヘルド デバイスの重量も軽減されます。

2ピン

14ピンバタフライ

マルチピン

Brandnew は、コンパクトな設計、安定した出力、高出力、高効率、便利なパッケージングなどの複数の利点を享受できる、専門的な結合技術を採用したファイバー結合レーザー ダイオードを提供します。モジュール内のすべての光学要素を精密に機械加工し、慎重に位置合わせすることにより、ビームを光ファイバーに結合することができます。幅広い波長 (375nm ～ 1940m) で利用可能で、ファイバ直径 50 μm 以上でミリワットからキロワットの出力が得られます。ラインナローニングや波長安定化構成、監視オプションなどの多数の機能。

ファイバーから出る光は、円形で均一な強度プロファイルを持っています。

これにより、レーザー ダイオードとヒート シンクをレーザー光が使用される場所から離れた場所に配置することができます。

欠陥のあるファイバー結合ダイオード レーザーは、光が使用されるデバイスの配置を変更することなく簡単に交換できます。

光ファイバー結合デバイスは、他の光ファイバー コンポーネントと簡単に組み合わせることができます。{{1}

マルチモードファイバー結合レーザーダイオード

安定化波長ファイバー結合レーザーダイオード

シングルモードファイバー結合レーザーダイオード

ファイバー結合レーザーダイオードは、レーザーダイオードを光ファイバーに結合する技術製品です。レーザーダイオードからのレーザーエネルギーを光ファイバーに結合して伝送するために使用されます。この技術は、レーザー ダイオードの小型化と高効率と、光ファイバーの柔軟性と長距離伝送能力を組み合わせたもので、従来のレーザー使用の制限を打ち破ります。-

ファイバー結合レーザーダイオードの動作原理には、主にレーザーの生成、ファイバー伝送、結合機構、およびビーム品質制御が含まれます。レーザー ダイオードは、適切な外部条件 (電流注入など) で光の増幅を実現し、最終的に高輝度、高コヒーレンスなレーザー光を出力する半導体材料構造を備えたデバイスです。-レーザー伝送の媒体として、光ファイバーは、低損失、高透過率、電磁干渉に対する耐性などの大きな利点を持っています。このレンズは、レーザー ダイオードからのビームを光ファイバーのコアに正確に集束させることができるため、光信号の効率的な伝送が実現されます。

ファイバー結合レーザーダイオードは、切断、ポンピング、美容、科学研究、LDI露光などの分野で広く使用されています。レーザーを離れた場所に送信して使用できるため、光源の端が軽くなり、手持ちでの使用に適しています。さらに、ファイバー結合レーザーダイオードまたはモジュールは、内部スペースをあまり占有せずに、加工材料を効率的に励起し、作業効率を向上させることができます。

ファイバー結合の前にレーザーダイオードをコリメートする必要がある理由は、結合効率とビーム品質を向上させるためです。コリメーションとは、ファイバーへの結合を改善するためにファイバーコリメーターを使用して、レーザーダイオードから放射されるビームをより小さい発散角に調整することを指します。コリメーションにより、結合効率が大幅に向上し、光エネルギー損失が減少し、ビーム品質が向上します。

レーザー ダイオードをコリメートする理由には主に次の側面が含まれます。

結合効率の向上: コリメーションにより、レーザー ダイオードから放射されたビームがファイバーの受信端面とより適切に位置合わせされるため、結合効率が向上します。結合効率の向上は、より多くの光エネルギーが効果的に光ファイバーに伝送され、エネルギー損失が減少することを意味します。

ビーム品質の向上: 平行ビームは発散角が小さいため、送信中にビームの指向性と焦点をより良好に維持できるため、ビームの品質が向上します。これは、高精度のビームを必要とするアプリケーションにとって重要です。-

伝送損失の低減：コリメートビームは光ファイバーの伝送容量をより効果的に利用でき、ビームの発散による伝送損失を低減します。これは信号の安定性と信頼性を確保するために長距離伝送において特に重要です。-

具体的には、コリメーションプロセスは通常、光ファイバーの端面をコリメーターで位置合わせする技術であるファイバーコリメーターの使用を通じて達成されます。コリメータの役割は、光ファイバの出射端面をレーザダイオードのビーム方向と一致するように調整し、ビームが最小の発散角で光ファイバに入射できるようにすることです。このプロセスでは、最適なビーム アライメントと結合効率を確保するために、ファイバー コリメーターの位置と角度を正確に調整する必要があります。

 

自由空間レーザー ダイオード出力は、光波を使用して自由空間 (大気や真空など) を伝播し、情報を送信する技術です。変調光信号を送信機から送信し、自由空間を伝播し、受信機で受信・復調することで情報伝送を実現します。空間光通信の伝送媒体は大気や真空などの自由空間です。この伝送方法は物理的な媒体を必要としませんが、大気の乱れや気象条件などの環境に大きく影響されます。伝送距離と干渉防止能力の観点から、自由空間レーザー ダイオード出力の伝送距離は一般に短く、大気条件や受信機の感度によって制限されますが、理論的には非常に高い帯域幅を実現できます。アプリケーションシナリオに関しては、自由空間レーザーダイオード出力は主に衛星通信、深宇宙探査、ドローン通信などの特殊な環境で使用されます。

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ファイバー結合レーザー ダイオード出力は、光ファイバー内を伝播する光波を使用して情報を送信するテクノロジーです。光ファイバーは通常、石英ガラスまたはプラスチックで作られています。光ファイバー内の全反射の原理により、光信号は光ファイバー内で複数回反射され、長距離伝送が実現されます。-。ファイバーコリメータは入出力に使用される光学素子です。光ファイバーから伝送された発散光を、フロントエンドの凸レンズを介して平行光（ガウスビーム）に変換し、その光を最大効率で必要なデバイスに結合したり、最大効率で光信号を受信したりします。ファイバー結合レーザーダイオード出力の伝送距離は、光ファイバーの品質と信号増幅技術に応じて、数百キロメートルまたはさらに遠くに達する可能性があります。さらに、光ファイバー通信は強力な耐干渉能力と安定した伝送を備えています。-ファイバー結合レーザー ダイオード出力は、電気通信ネットワーク、インターネット、ケーブル TV などの固定通信ネットワークまたは移動通信ネットワークで広く使用されています。

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伝送距離と耐干渉能力の点で、自由空間レーザー ダイオード出力の伝送距離は一般に短く、大気条件や受信機の感度によって制限されますが、理論的には非常に高い帯域幅を実現できます。{0}ファイバー結合レーザーダイオード出力の伝送距離は、光ファイバーの品質と信号増幅技術に応じて、数百キロメートルまたはさらに遠くに達する可能性があります。さらに、光ファイバー通信は強力な耐干渉能力と安定した伝送を備えています。-

アプリケーションシナリオに関しては、自由空間レーザーダイオード出力は主に衛星通信、深宇宙探査、ドローン通信などの特殊な環境で使用されます。ファイバー結合レーザー ダイオード出力は、電気通信ネットワーク、インターネット、ケーブル TV などの固定通信ネットワークまたは移動通信ネットワークで広く使用されています。

ファイバー結合レーザー ダイオードの寿命を延ばす鍵となるのは、適切な使用とメンテナンスです。{0}ファイバー結合レーザー ダイオードは、レーザー ダイオードからのレーザー エネルギーを光ファイバーに結合する技術製品です。その寿命は、作業環境、温度管理、使用時の保護対策など、多くの要因に影響されます。

まず第一に、適切な作業環境を維持することは、ファイバー結合レーザーダイオードの寿命を延ばす上で重要な要素です。レーザー ダイオードは温度に非常に敏感で、温度が高すぎるとデバイスの劣化が促進されるため、温度を制御するためにチラーが必要です。チラーの電源を入れた後、気泡によるレーザー管の損傷を避けるために、水の流れがスムーズで気泡がないことを確認してください。

次に、設備の定期的な点検・整備も必要な対策です。水流と防水保護が適切に機能しているかどうか、高電圧コネクタの周囲や金属の近くにゴミがないかどうかを確認し、低温環境での冷却水の凍結を回避するなどの対策を講じることで、レーザー管の耐用年数を効果的に延ばすことができます。-

さらに、合理的な使用と過度のストレスの回避も、ファイバー結合レーザー ダイオードの寿命を延ばす鍵となります。使用中は、過度のストレスによるデバイスの早期劣化を避けるために、機器によって指定された最大電力と電流を超えないよう注意する必要があります。

最後に、正しい取り付け手順と操作手順に従うことは、ファイバー結合レーザー ダイオードの長期安定した動作を確保するための基礎でもあります。{0}}正しく取り付けることで、不適切な操作による損傷を軽減でき、操作手順に従うことで、誤った操作による機器の故障を回避できます。

光ファイバー出力ビームの形状は通常、ファイバーの種類と特定の用途によって異なります。光ファイバーによって出力されるビームの形状は、マルチ-モードまたはシングル-モードになります。具体的な形状としては、光ファイバの設計や使用条件に応じて、円形、楕円形などが挙げられる。

ファイバーの種類はビームの形状に大きな影響を与えます。光がマルチモード ファイバー内を異なる経路に沿って進み、複数のモードが作成されるため、「マルチモード ファイバー」のビーム形状は通常、より発散的になります。これらのモードにより、ビームは伝播中により速く広がり、ビーム形状はより複雑になります。対照的に、シングルモード光ファイバーは 1 つのモードのみを伝播できるため、ビーム形状がより集中し、伝播距離が長くなり、長距離伝送が必要な用途に適しています。-

光ファイバーが出力するビーム形状は、ファイバーの設計や使用条件にも影響されます。たとえば、ファイバー結合技術は、さまざまなアプリケーション要件を満たすために、ファイバーから出力される光ビームを円形またはその他の特定の形状に整形できます。ファイバーの開口数と透過波長を調整することで、ビームの焦点と形状を最適化できます。さらに、光ファイバーの屈折率分布も光ビームの伝播モードと形状に影響を与えます。ステップ屈折率ファイバーと段階屈折率ファイバーは異なるビーム透過率を持っています。

シングルモードファイバー結合レーザーダイオードとマルチモードファイバー結合レーザーダイオードの主な違いは、サポートされる光ファイバーの種類の違いです。シングルモードファイバー結合レーザーダイオードはシングルモード光ファイバーに適しており、マルチモードファイバー結合レーザーダイオードはマルチモード光ファイバーに適しています。

シングルモードファイバー結合レーザーダイオードの特徴は次のとおりです。

ファイバータイプの適応性: シングルモードファイバー結合レーザーダイオードは、シングルモード光ファイバー用に特別に設計されており、モードフィールド直径とコア直径が通常8〜10ミクロンの間で小さく、単一光モードを広い伝送帯域幅と長い伝送距離で伝送できます。

伝送特性: シングルモードのファイバー結合レーザー ダイオードは、光信号のモード整合性を維持し、伝送損失を低減できるため、長距離、高速の光ファイバー通信システムに適しています。-

アプリケーションシナリオ: シングルモードファイバー結合レーザーダイオードは優れた伝送性能を備えているため、高精度と高安定性が要求される首都圏ネットワークや基幹ネットワークなどの光計測および検査分野で広く使用されています。

マルチモードファイバー結合レーザーダイオードの特徴は次のとおりです。

ファイバータイプの適応性: マルチモードファイバー結合レーザーダイオードは、通常 50 ～ 400 ミクロンのより大きなコア直径を持ち、複数の光モードを伝送できるマルチモードファイバーに適しています。

伝送特性: マルチモード ファイバー結合レーザー ダイオードは製造コストが低く、結合が容易であるため、短距離、低速のファイバー通信システムに適しています。-しかし、複数の光モードの伝送により、モード分散などの問題が発生し、信号品質が低下する可能性があります。

アプリケーション シナリオ: マルチモード ファイバー結合レーザー ダイオードは、ローカル エリア ネットワークなどの短距離、低速のファイバー通信システムに適しています。-

要約すると、シングルモードファイバー結合レーザーダイオードとマルチモードファイバー結合レーザーダイオードの主な違いは、異なるタイプの光ファイバーをサポートしていることです。シングルモードファイバー結合レーザーダイオードは長距離、高速ファイバー通信システムに適しています。一方、マルチモードファイバー結合レーザーダイオードは、短距離、低速ファイバー通信システムに適しています。-

ファイバー結合レーザーダイオードの波長安定化技術は、レーザーダイオードが発する光の波長を安定させる技術です。波長ロックにより、レーザーの出力波長は特定の範囲内で変化しないことが保証され、温度変化などの環境要因の影響を受けません。

ファイバー結合レーザー ダイオードの波長安定化技術は、主にボリューム ブラッグ グレーティング (VBG) およびその他の関連技術に依存しています。 VBG は、反射体積ブラッグ回折格子 (R-VBG) によって周囲温度と振動に対する感度を低減し、それによって高出力半導体レーザーの波長安定性と線幅圧縮を実現します。-この技術は、レーザーアレイ外部共振器内の各ユニットから放射された光波が選択的に隣接するユニットにフィードバックされるようにフィードバック機構を選択することで、レーザーアレイ外部共振器の位相ロックを実現し、ビーム出力の品質と安定性を大幅に向上させます。波長安定化は、特に高精度と安定性が必要なアプリケーションで広く使用されています。たとえば、レーザー加工、医療用途、通信システムでは、波長安定化レーザー ダイオードはより信頼性が高く一貫したパフォーマンスを提供し、システムの安定した動作と高品質の出力を保証します。{6}}さらに、信号伝送の安定性と信頼性を確保するために、光ファイバー通信システムにも波長安定化技術が使用されています。

ファイバー結合レーザーダイオードの TEC (熱電冷却器) は、主にレーザーの温度を制御してレーザーの安定した性能を確保するために使用されます。 TEC は、温度を制御することでレーザー波長、光出力、効率などの重要なパラメーターを事前設定範囲内に維持し、それによってシステムの全体的なパフォーマンスと信頼性を向上させます。

ファイバー結合レーザーダイオードのフォトダイオードは、主に光信号の受信と検出、およびフィードバック制御信号の提供に使用されます。フォトダイオードは、光ファイバーによって伝送された光信号を受信し、電気信号に変換するために使用されます。この変換は光電効果に基づいており、光子のエネルギーが電子遷移を励起して電流を生成し、それによって光信号の検出が実現されます。フォトダイオードは、検出された光信号を通じて、レーザーダイオードの出力パワーと安定性を制御するためのフィードバック信号を提供できます。これは、レーザー出力の品質と効率を確保するのに役立ちます。 ‌

ファイバー結合レーザーダイオードのサーミスターは、主に温度制御と保護に使用されます。温度センサーとして、サーミスターはレーザーダイオードの温度を監視して、レーザーダイオードが通常の動作温度範囲内で動作していることを確認し、温度が高すぎて機器の損傷を防ぐことができない場合には保護メカニズムを作動させることができます。

ファイバー結合レーザーダイオードの赤色照準ビームは主に焦点表示に使用され、レーザーの伝送経路の調整と正確な位置決めに役立ちます。

レーザーダイオードの取り外し可能なファイバーの主な利点には、メンテナンスと交換が簡単であること、機器の柔軟性と耐用年数が向上することが含まれます。 ‌

まず、光ファイバーの取り外し可能な設計により、メンテナンスと交換がより便利になります。光ファイバーが損傷した場合、またはアップグレードが必要な場合、ユーザーはデバイス全体の複雑な修理を必要とせずに、光ファイバーを簡単に取り外して交換できるため、時間とコストを節約できます。 ‌

第 2 に、この設計により機器の柔軟性が向上します。光ファイバーは取り外し可能なため、ユーザーは装置全体を購入することなく、アプリケーション要件に応じて光ファイバーの種類や仕様を選択することができ、使用シーンが異なる場合に特に便利です。 ‌

最後に、光ファイバーの取り外し可能な設計も、機器の耐用年数を延ばすのに役立ちます。光ファイバーを定期的に交換することで、光ファイバーの老朽化や損傷によるシステム全体の性能への影響を回避し、装置の寿命を延ばすことができます。 ‌

中国の大手ダイオードレーザーメーカーおよびサプライヤーの1つであるBrandnew Technologyは、高品質のファイバー結合ダイオードレーザー、ファイバーダイオード、ファイバー結合レーザー、マルチモードファイバーレーザー、シングルモードファイバーレーザーを製造し、競争力のある価格で販売する専門工場を持っています。中国製の製品の卸売へようこそ。