피그테일 및 분리형 파이버 결합 다이오드 레이저

피그테일 레이저 다이오드와 광섬유 결합 레이저 다이오드의 차이점. 차이점을 이해하려면 먼저 광섬유 커플링 시리즈의 첫 번째 부분에서 논의한 중요한 원칙인 코어 직경을 검토하는 것이 좋습니다. 광섬유 코어에 대해 생각할 때 단일 모드와 다중 모드의 두 가지 범주로 구분하는 것이 유용합니다.

단일 모드 섬유의 경우 코어 직경은 일반적으로 10미크론 미만으로 작아야 고차 모드가 섬유를 통해 전파될 수 없습니다. 반면에 다중 모드 섬유는 1mm에서 62.5미크론 이상에 이르는 광범위한 코어 직경을 가질 수 있습니다. 이 두 가지 유형의 파이버는 애플리케이션의 필요에 따라 레이저 다이오드와 함께 널리 사용됩니다. 예를 들어, 현미경과 같이 빔 프로파일이 필수적인 경우 단일 모드 광섬유가 거의 항상 선호됩니다. 이와 대조적으로 전력이 가장 중요한 레이저 클래딩과 같은 애플리케이션에서는 다중 모드 광섬유가 확실한 선택이 될 것입니다.

코어 직경의 작은 크기를 기반으로 하여 피그테일 방식의 주요 장점이 정렬 안정성임을 쉽게 알 수 있습니다. 착탈식 광케이블을 사용하는 경우 광케이블이 연결될 때마다 동일한 지점에 정렬되는지 확인할 수 없으므로 시스템의 전체 결합 효율이 감소합니다.

즉, 피그테일 레이저 다이오드는 심각한 단점을 가지고 있습니다. 섬유가 손상된 경우 수리를 위해 제조업체에 다시 보내지 않고는 교체할 수 없습니다. 실제로 밀봉된 레이저 패키지와 같은 일부 경우에는 레이저를 제조업체에 다시 보내도 복구할 수 없는 손상 없이 패키지를 열지 못할 수 있습니다. 단일 모드 및 더 작은 코어 다중 모드 광섬유의 경우 적절한 취급으로 광섬유는 거의 끊어지지 않지만 광섬유의 크기가 증가함에 따라 손상 위험도 커집니다. 이는 섬유의 최소 굽힘 반경이 피복 직경의 150배로 정의되기 때문입니다. 결과적으로 일반적인 105/125 다중 모드 광섬유는 3.5cm 루프에서 문제 없이 구부릴 수 있지만 대형 코어 600/660 다중 모드 광섬유는 18cm보다 더 조이면 끊어질 수 있습니다. 따라서 대형 코어 다중 모드 광섬유 결합 다이오드 레이저는 일반적으로 쉽게 교체할 수 있도록 분리할 수 있습니다.

마지막으로, 피그테일 광섬유와 탈착식 광섬유 중에서 선택할 때 레이저 출력 수준도 고려해야 합니다. 모두는 레이저 다이오드의 광섬유 결합 프로세스가 100% 효율적이지 않다는 것을 이해하고 있으며 이는 광섬유에 들어가지 않는 "손실된 전력"이 어딘가로 가야 한다는 것을 의미합니다. 고출력 레이저를 다룰 때 이 "손실된 전력"은 적절한 방열을 필요로 하는 섬유의 근위 말단을 빠르게 가열할 수 있습니다. 일반적으로 다이오드 레이저를 피그테일 방식으로 사용하면 파이버 팁을 제대로 방열하기가 다소 어려워 종종 기계적 고장이 발생합니다. 분리 가능한 광섬유를 사용하여 커넥터 자체가 팁을 방열하는 역할을 할 수 있어 과열 위험을 줄일 수 있습니다.

또한 많은 레이저 다이오드 시스템이 피그테일 및 분리 가능한 광섬유의 조합을 사용하여 두 가지 장점을 모두 활용할 수 있다는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 이러한 시스템에서 하나 이상의 다이오드는 내부적으로 영구적인 피그테일 광섬유와 결합된 다음 케이스를 통해 공급되는 벌크헤드 커넥터에서 종단되어 내부 결합 효율을 유지하면서 외부 분리형 광섬유를 연결하고 교체할 수 있습니다.

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