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레이저 수리 시 더 작은 클래딩 정렬 융착기 대신 고정밀 S37 광섬유 융착기를 선택하는 핵심 이유는 레이저가 매우 높은 정밀도 요구 사항을 충족하는 큰 코어 직경의 특수 광섬유를 사용하고 코어 정렬 기능을 갖춘 S37이 융착 품질을 보장할 수 있는 유일한 옵션이기 때문입니다.
이 두 가지 유형의 스플라이서 간의 기술적 차이로 인해 레이저 수리와 같은 고급 응용 분야에서 성능이 크게 달라집니다. 레이저 수리의 특수한 특성으로 인해 S37의 장점은 '필수적'입니다.
1. 레이저는 클래딩 직경이 125μm에서 680μm에 이르는 대구경 직경의 섬유를 사용합니다. 더 작은 클래딩 정렬 스플라이서는 일반적으로 이러한 두꺼운 섬유를 처리할 수 없는 반면, S37은 125-680μm 대구경 직경의 섬유를 처리하도록 특별히 설계되었습니다.
2. 극도로 낮은 손실이 필수적입니다. 레이저는 고정밀 장치이므로 추가적인 접속 손실은 레이저의 출력 전력과 성능 안정성에 큰 영향을 미칩니다. S37의 코어 정렬 기술은 평균 접속 손실을 0.01dB - 0.03dB까지 낮출 수 있습니다. 그러나 설계에 내재된 결함으로 인해 클래딩 정렬로 인해 접합 후 상당한 섬유 손실이 발생하며 이는 레이저 유지 관리에서 허용되지 않습니다.
3. 장기적인 안정성을 보장하는 것이 중요합니다. 작동 중 레이저에 의해 생성되는 높은 에너지는 스플라이스의 장기적인 안정성에 심각한 문제를 제기합니다. 실시간 아크 크기 교정 및 조정 가능한 위치 기능을 갖춘 S37은 접합의 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 반면 클래딩 정렬 기계는 정밀도가 낮아 접합 결함이 발생할 수 있으며 나중에 사용 시 오류가 발생할 수 있습니다.
4. 복잡한 섬유 유형을 처리하는 것이 필수적입니다. 레이저에는 다양한 유형의 섬유가 포함되어 있습니다. S37은 다양한 코어 직경을 가진 섬유의 혼합을 지원하여 높은 유연성을 제공합니다. 적용 범위가 좁은 클래딩 정렬 기계는 이러한 복잡성을 처리하는 데 어려움을 겪습니다.
낮은 접합 정밀도는 고출력 파이버 레이저의 고압 수도관에 비뚤어진 커넥터를 설치하는 것과 같습니다. 즉각 폭발하지는 않지만 틈을 통해 에너지가 누출되어 열로 변하고 열 폭주 연쇄 반응을 유발합니다. 이 과정은 네 가지 치명적인 단계로 나눌 수 있습니다.
1단계: 스플라이스에서 국부적인 '탄화'(가장 직접적인 결과) 광 신호가 스플라이스를 통과할 때 광섬유 코어의 잘못된 정렬로 인해 모드 필드 불일치가 발생하여 코어에서 클래딩(광섬유의 외부 껍질)으로 레이저 에너지가 크게 누출됩니다. 클래딩 코팅은 누출된 빛 에너지를 강력하게 흡수하여 순간적으로 섭씨 수백 도의 온도를 생성합니다.
결과: 접합부의 코팅은 탄화되고 탄화되어 검은색 불순물로 변합니다. 이는 광 흡수를 더욱 악화시켜 포지티브 피드백을 생성하고 궁극적으로 융착 접합 유리가 부서지거나 녹는 결과를 낳습니다. 이는 비용이 가장 적게 드는 '번아웃' 형태이지만 여전히 광학 경로를 방해합니다.
2단계: 출력 헤드(QBH/엔드 캡) 단선(확률이 높은 이벤트) 스플라이스가 레이저 내부에 있는 경우 융합 스플라이스의 높은 온도나 충격으로 인해 광섬유 내 후방 산란광이 급격히 증가합니다. 이 고출력 후방 산란광은 레이저의 출력 끝(QBH 파이버 커넥터 또는 엔드 캡)에 직접 영향을 미칩니다.
결과: QBH(Quick Base Laser) 내부의 광학 렌즈 또는 엔드 캡 코팅이 과열되어 반사광에 의해 즉시 부서집니다. 수입된 QBH 출력 헤드의 가격은 일반적으로 10,000~30,000RMB로 교체 비용이 매우 높습니다.
세 번째 단계: 펌프 소스(LD 칩) 소진(가장 치명적인 결과) 훨씬 더 위험한 것은 극도로 강한 후방 산란광이 광섬유 경로를 따라 돌아와서 레이저 전면 끝의 펌프 소스(반도체 레이저 칩)에 직접 부딪힐 가능성입니다.
결과: 펌프 소스 내부의 칩은 반사광에 매우 민감합니다. 이 고에너지 후방 산란은 칩의 방출 끝면을 직접 '태워서' 펌프 전력이 영구적이고 급격히 감소하거나 심지어 시스템 전체가 고장나는 원인이 됩니다. 레이저 수리에는 펌프 모듈 전체를 교체해야 하는 경우가 많습니다. 수입된 단일 다중 모드 펌프 모듈의 비용은 수만에서 수십만 RMB에 달할 수 있습니다.
네 번째 단계: 전체 시스템 '보호 충격'(소프트 번아웃) 현대 산업용 레이저에는 모두 광 출력 피드백 센서가 내장되어 있습니다. 레이저가 물리적으로 소진되지 않더라도 융합 관절에서 새어 나오는 빛은 모니터링 시스템에 의해 '비정상적인 산란광'으로 식별됩니다. 비정상적인 값이 임계값을 초과하면 제어 시스템은 강제로 전원 공급 장치를 차단하고 밀리초 이내에 레이저를 잠급니다.
