Shinho S37 大口径光ファイバ融着接続機を選ぶ理由

レーザーを修理する際に、小型のクラッド位置合わせ型融着接続機ではなく、高精度の S37 ファイバー融着接続機を選択する主な理由は、レーザーでは非常に高い精度が要求される大コア直径の特殊ファイバーが使用されており、コアの位置合わせを備えた S37 が接続の品質を保証できる唯一の選択肢であるためです。

これら 2 種類のスプライサーの技術的な違いにより、レーザー修復などのハイエンド アプリケーションにおけるパフォーマンスの大幅な違いが決まります。レーザー修復の特殊な性質により、S37 の利点は「不可欠」になります。

1. レーザーは、125μm ～ 680μm の範囲のクラッド直径を持つ大コア直径のファイバーを使用します。小型のクラッド位置合わせスプライサは通常、このような太いファイバを処理できませんが、S37 は 125 ～ 680 μm の大きなコア直径のファイバを処理できるように特別に設計されています。

2. 極めて低い損失が不可欠です。レーザーは高精度デバイスであり、追加の接続損失はレーザーの出力パワーと性能の安定性に大きな影響を与えます。 S37 のコア アライメント テクノロジは、平均接続損失を 0.01dB ～ 0.03dB まで下げることができます。しかし、その設計に固有の欠陥があるため、クラッディングの位置合わせにより接続後に重大なファイバー損失が発生し、これはレーザーのメンテナンスでは容認できません。

3. 長期安定性の確保は非常に重要です。動作中にレーザーによって生成される高エネルギーは、スプライスの長期安定性に大きな課題をもたらします。 S37 は、リアルタイムのアーク サイズ校正と調整可能な位置を備えており、スプライスの長期的な信頼性を保証します。一方、クラッディング位置合わせ機械は精度が低いため、潜在的なスプライス欠陥や使用後の故障の可能性が生じます。

4. 複雑な種類のファイバーを扱うことが重要です。レーザーにはさまざまな種類のファイバーが含まれています。 S37 は、異なるコア径のファイバーの混入をサポートし、高い柔軟性を提供します。クラッディング位置合わせ装置は適用範囲が狭いため、この複雑さに対処するのに苦労しています。

接続精度が低いと、高出力ファイバーレーザーの高圧水道管に曲がったコネクターを取り付けるようなものです。すぐに爆発するわけではありませんが、隙間からエネルギーが漏れ出し、熱となって連鎖的に熱暴走を引き起こします。このプロセスは 4 つの致命的な段階に分けることができます。

ステージ 1: スプライスでの局所的な「炭化」 (最も直接的な結果) ファイバ コアの位置ずれにより、光信号がスプライスを通過するときにモード フィールドの不整合が発生し、その結果、コアからクラッド (光ファイバの外殻) へのレーザ エネルギーの大幅な漏洩が発生します。クラッドコーティングはこの漏れた光エネルギーを強力に吸収し、瞬時に数百℃の温度を生成します。

結果: 接続部のコーティングが焦げて炭化し、黒い不純物に変わります。これにより光の吸収がさらに悪化し、正のフィードバックが発生し、最終的には融着接続ガラスの粉砕または溶融につながります。これは「バーンアウト」の最もコストが低い形式ですが、それでも光路が中断されます。

ステージ 2: 出力ヘッド (QBH/エンド キャップ) のバーンアウト (高確率事象) スプライスがレーザー内にある場合、高温または融着接続からの衝撃により、ファイバ内の後方散乱光が急激に増加します。この高出力の後方散乱光は、レーザーの出力端 (QBH ファイバー コネクタまたはエンド キャップ) に直接影響を与えます。

結果: QBH (クイック ベース レーザー) 内の光学レンズまたはエンド キャップ コーティングが過熱し、反射光によって瞬時に粉砕します。輸入された QBH 出力ヘッドの価格は通常 10,000 ～ 30,000 RMB であり、交換には非常に費用がかかります。

第 3 段階: ポンプ光源 (LD チップ) のバーンアウト (最も致命的な結果) さらに危険なのは、非常に強い後方散乱光が光ファイバーの経路に沿って戻り、レーザーのフロントエンドにあるポンプ光源 (半導体レーザーチップ) に直接当たる可能性です。

結果: ポンプ光源内のチップは反射光に非常に敏感です。この高エネルギー後方散乱は、チップの放射端面を直接「焼き付け」、ポンプ出力の永続的かつ大幅な低下を引き起こしたり、場合によっては完全なシステム障害を引き起こしたりします。レーザー修理では、多くの場合、ポンプ モジュール全体の交換が必要になります。輸入された単一のマルチモード ポンプ モジュールの価格は数万から数十万人民元になる場合があります。

第 4 段階: システム全体「保護ショック」 (ソフト バーンアウト) 最新の産業用レーザーにはすべて、光パワー フィードバック センサーが組み込まれています。レーザーが物理的に焼き切れていなくても、融着接合部から漏れる光は監視システムによって「異常な散乱光」として認識されます。異常値が閾値を超えると、制御システムは強制的に電源を遮断し、数ミリ秒以内にレーザーをロックします。