Laser de diodo acoplado a fibra trançada e destacável

As diferenças entre diodos de laser pigtailed e diodos de laser acoplados a fibra. Para entender as diferenças, primeiro, é útil revisarmos o diâmetro do núcleo, que é um princípio importante discutido na primeira parte de nossa série de acoplamentos de fibra. Ao pensar no núcleo de uma fibra, é útil separá-los em duas categorias diferentes, monomodo e multimodo.

Para fibras monomodo, o diâmetro do núcleo precisa ser pequeno, geralmente menor que 10 mícrons, para garantir que nenhum modo de ordem superior possa se propagar pela fibra. Por outro lado, as fibras multimodo podem ter uma ampla faixa de diâmetros de núcleo variando de 62,5 mícrons para cima em 1 mm. Ambos os tipos de fibra são amplamente utilizados com diodos de laser, dependendo das necessidades da aplicação. Por exemplo, quando o perfil do feixe é essencial, como na microscopia, a fibra monomodo é quase sempre preferida. Por outro lado, em uma aplicação, como revestimento a laser, onde a energia é mais importante, uma fibra multimodo seria a escolha óbvia.

Com base no pequeno tamanho do diâmetro do núcleo, é fácil ver que um dos principais benefícios da abordagem pigtail é a estabilidade do alinhamento. Ao usar uma fibra destacável, é impossível garantir que cada vez que a fibra for conectada, ela se alinhe no mesmo ponto, reduzindo a eficiência geral de acoplamento do sistema.

Dito isto, os diodos de laser pigtail sofrem de uma desvantagem significativa; se a fibra estiver danificada, ela não pode ser substituída sem enviá-la de volta ao fabricante para reparo. De fato, em alguns casos, como em embalagens de laser hermeticamente fechadas, mesmo se você enviar o laser de volta ao fabricante, eles podem não conseguir abrir a embalagem sem causar danos irreparáveis. Para fibras monomodo e multimodo de núcleo menor, com manuseio adequado, uma fibra raramente quebrará, mas à medida que o tamanho da fibra aumenta, também aumenta o risco de danificá-la. Isso ocorre porque o raio mínimo de curvatura de uma fibra é definido como 150 vezes seu diâmetro de revestimento. Como resultado, uma fibra multimodo 105/125 típica pode ser dobrada em um loop de 3,5 cm sem problemas, mas uma fibra multimodo 600/660 de núcleo grande pode quebrar se o loop for menor que 18 cm. Portanto, os lasers de diodo acoplados a fibra multimodo de núcleo grande são normalmente destacáveis ​​para fácil substituição.

Por fim, ao escolher entre fibras trançadas e destacáveis, você também deve levar em consideração o nível de potência do laser. Todo mundo entende que o processo de acoplamento de fibra de um diodo laser não é 100% eficiente, e isso significa que a "energia perdida", que não chega à fibra, precisa ir para algum lugar. Ao lidar com laser de alta potência, essa "potência perdida" pode aquecer rapidamente a extremidade proximal da fibra, exigindo dissipação de calor adequada. De um modo geral, quando um laser de diodo é trançado, é bastante difícil dissipar a ponta da fibra adequadamente, muitas vezes levando a falhas mecânicas. Ao utilizar uma fibra destacável, o próprio conector pode servir para dissipar o calor da ponta, reduzindo o risco de superaquecimento.

Também é importante observar que muitos sistemas de diodo laser utilizarão uma combinação de fibras trançadas e destacáveis ​​para obter o melhor dos dois mundos. Nesses sistemas, um ou mais diodos são acoplados internamente à fibra com uma fibra trançada permanentemente e, em seguida, terminam em um conector de antepara que é alimentado através do gabinete - permitindo que uma fibra removível externa seja conectada e substituída, mantendo a eficácia do acoplamento interno.

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