파이버 레이저의 장점



 

1. 원리

광섬유(파이버) 통신에 폭넓게 사용되는 파이버는 매트릭스 재료로 이산화규소에서 추출한 고체 유리 섬유입니다. 광섬유의 레이저빔 이송 원리는 광섬유 내부 전반사로, 일반적으로 중앙의 고 굴절률 글래스코어, 중앙의 저 굴절률 실리카 유리 클래딩, 그리고 외부의 강화수지 코팅으로 구성되어 있습니다.

광섬유는 싱글모드와 멀티모드로 구분됩니다. 싱글모드 광섬유는 중앙 글래스 코어가 얇고, 오직 한가지 모드의 빛만 이송할 수 있습니다. 모드간 분산이 매우 적으며, 자체 선택 모드 및 제한 기능이 있습니다.

멀티모드 광섬유는 중앙 글래스 코어가 두껍고 다양한 모드의 빛을 전달할 수 있지만, 모드간 분산이 크고 전송하는 빛의 순도가 비교적 떨어집니다.











2. 장점

파이버 레이저는 작은 부피, 낮은 에너지 소모율, 긴 수명, 높은 안정성, 유지보수 불필요, 멀티밴드, 친환경적인 특성 등을 가지고 있습니다. 또한 우수한 레이저 빔 품질, 안정된 성능과 매우 높은 광-전 변환효율 때문에 파이버 레이저는 여러 레이저 산업에서 긍정적인 평가를 받았습니다.
 
파이버 레이저는 매우 높은 신뢰성과 우수한 레이저빔 품질, 그리고 낮은 운영비용으로 레이저 가공 산업의 새로운 표준을 제시합니다.
그리고 이것은 높은 커플링 효율, 양호한 열 분산, 그리고 간단하고 컴팩트한 구조를 가지고 있으며, 사용과 유지보수가 쉽고 간편하며, 높은 빔 품질과 넓은 범위의 파장을 가지고 있습니다.
 
1) 고출력 파이버 레이저는 모두 이중 클래드 광섬유입니다. 펌프된 빛이 클래딩에 닿으면 에너지가 흡수되고, 부분적으로 레이저로 변환됩니다. 따라서 클래딩 재료와 구조는 파이버 레이저에 큰 영항을 미칩니다. 현재 원형, D형, 직사각, 오점형(매화형), 사각형, 평면사 등 전세계에서 다양한 형태의 광섬유가 개발되었습니다.


2) 이러한 종류의 고전력 광역 다중 모드 다이오드는 간단한 공랭식 냉각과 저렴한 비용으로 매우 높은 온도에서 작동할 수 있습니다.


3) 매우 넓은 펌프의 파장 범위의 고출력 광섬유 레이저의 기내 활성 포층 광섬유는 전남/이테르부르크 희토류 원소가 섞여 있으며, 넓고 평평한 광파 흡수 구역이 있기 때문에 펌프의 다이오드는 어떠한 종류의 파장 안정 장치도 필요하지 않습니다.


4) 펌프 라이트는 단일 모드 광섬유 코어를 여러 번 통과하므로, 활용도가 높습니다.


5) 측면 펌프는 파이버와 직접 용접, 결합되어 있습니다. 이는 첫번째로 광학부품을 필요로 하지 않으며, 두번째로 광섬유 단면손상을 방지할 수 있고, 마지막으로 펌핑 소스를 펌프내에 주입하기 쉬워졌습니다.


새로운 지네형태의 사이드 펌프모드: 광섬유 양쪽에는 LD테일 광섬유와 직접 융합된 많은 광섬유들이 가지와 같이 연결되어 있습니다.

서로 다른 지점에서 펌프를 한대 사용할 경우, 강도높은 레이저의 단일지점으로 인한 비선형 효과 및 모드 저하를 방지할 수 있습니다.

여러 개의 고출력 단일 LD트랜지스터가 펌프소스로 LD통합 어레이 대신 사용되며, 광원을 개선하기 위한 A모드입니다.

두번째로 펌프소스의 열 소산이 사용 수명을 향상시킵니다.

세번째로 유지보수에 도움이 됩니다.

넓은 발광 표면을 가진 LD를 펌핑 소스로 사용하면 LD발광 지점의 광출력 밀도를 크게 줄일 수 있고, 일반적으로 10만시간의 사용수명을 향상시킬 수 있습니다.