Потребность в медицинских оптических волокнах и микросферных резонаторах

Впечатление большинства людей об оптических волокнах ограничивается сетевой связью, но оптические волокна уже давно используются в операционных и физических лабораториях. Волоконно-оптические зонды, используемые для передачи медицинского лазера, и микросферы кремнезема, используемые в микросферических резонаторах, требуют точного размера и гладкой сферической линзы, которая должна быть обожжена на конце оптического волокна.

В медицинских лазерных операциях оптическое волокно служит одновременно каналом передачи лазерной энергии и «линзой» на конце облучения. Если конец оптического волокна обрезать прямо, пятно лазерного излучения будет небольшим, а энергия будет сконцентрированной, что может вызвать локальный перегрев; после придания формы сферической линзы световое пятно будет более равномерно распределено, диапазон излучения будет контролируемым, а отражение от торцевой поверхности будет уменьшено.

Потери эха являются ключевым показателем для медицинских оптических волокон. Отраженный свет не только теряет энергию, но также может вернуться по оптическому волокну и повредить лазерное устройство.

Также важна точность диаметра и округлость шарика. Диапазон 150–350 мкм соответствует требованиям к размеру торцевой поверхности обычных медицинских оптических волокон с точностью ±10 мкм и округлостью ≤ 5%, обеспечивая постоянство формы светового пятна.

Торцевая поверхность медицинских оптических волокон требует чрезвычайно высокой чистоты. Любой мусор или остатки химикатов могут представлять опасность во время работы. Дуговой разряд — бесконтактный метод нагрева, не требующий шлифовальной пасты, не образующий механического мусора и не использующий газопроводы. Торцевая поверхность электродов из вольфрамового сплава после разряда гладкая и не содержит посторонних веществ, что лучше соответствует требованиям чистоты в медицинском производстве.

Резонатор микросферы представляет собой оптическое устройство, которое использует полное отражение света на поверхности микросферы для формирования моды шепчущей галереи (ШГМ). Он широко используется в таких областях исследований, как зондирование, квантовая оптика и нелинейная оптика. Точность размера и округлость микросферы напрямую влияют на добротность (значение добротности) резонансного пика — чем более округлая сфера и более гладкая поверхность, тем выше значение добротности.

Спрос на оборудование для сжигания шаров в сценариях научных исследований отличается от спроса на производственных линиях: производительность невелика, но параметры каждого шара должны быть точно контролируемыми, воспроизводимыми и отслеживаемыми.