Bei Faserkopplungssystemen bestimmt die Wahl der optischen Faser direkt die Strahlqualität, die Systemstabilität und die Anwendungsfähigkeit.und polarisierungspflegende Fasern äußerlich ähnlich aussehen könnenEine falsche Auswahl kann zu Kopplungsverlusten, Strahlverzerrungen oder langfristiger Instabilität führen.
1. Ein-Mode-Faser (SMF: Ein-Mode-Faser)
Einmodische Faser unterstützt nur den Grundverbreitungsmodus (LP01).
Schlüsselmerkmale:
- Nur ein Fortpflanzungsmodus (keine intermodale Dispersion)
- Ausgezeichnete Lichtqualität (M2 nahe 1)
- Hohe räumliche Kohärenz
- Erfordert eine hohe Kupplungspräzision
Typische Anwendungen:
- Lieferung der Faserlaserausgabe
- Optische Kommunikationssysteme
- Interferometrische Sensorik und LIDAR
- Optische Experimente mit hoher Präzision
2. Multimode Faser (MMF: Multimode Faser)
Multimode-Fasern haben eine viel größere Kerngröße (in der Regel 50 μm, 62,5 μm, 105 μm oder sogar 200 μm), so dass mehrere Ausbreitungsmodi gleichzeitig möglich sind.
Schlüsselmerkmale:
- Hohe Kupplungswirksamkeit und Toleranz
- mit einer Leistung von mehr als 10 W
- Bedeutende Dispersion der Verkehrsträger
- Der Ausgangsstrahl ist weniger fokussiert und diffuser.
Typische Anwendungen:
- Laserbeleuchtungssysteme
- Industrieverarbeitung (niedrige bis mittlere Präzision)
- Medizinische Beleuchtung und Therapie
- Lieferung von Pumplicht
3. Polarisierungs-Erhaltungs-Single-Mode-Faser (PMF)
Die polarisierungssichernden Fasern basieren auf Single-Mode-Fasern, enthalten aber Spannungsstrukturen (z. B. Panda- oder Bow-Tie-Designs), um den Polarisierungszustand während der Ausbreitung zu erhalten.
Schlüsselmerkmale:
- Beibehält den linearen Polarisierungszustand
- Hohe Widerstandsfähigkeit gegen Umweltstörungen (Temperatur, Belastung)
- Höchste Stabilität und Kohärenz zwischen den Fasertypen
- Höhere Kosten und strengere Anpassungsanforderungen
Typische Anwendungen:
- Interferometrische Sensoren (z. B. Glasfaser-Gyroskope)
- Kohärente optische Kommunikation
- Hochstabile Lasersysteme
- Präzisionsmetrologie und Quantenoptik
4. Vergleichsübersicht
| Art der Faser | Modelle | Schwierigkeiten bei der Kopplung | Strahlqualität | Stabilität | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|---|---|
| Einzelmodus | 1 | Hoch | Ausgezeichnet. | Hoch | Laser, Kommunikation |
| Multimode | Mehrfach | Niedrig | Mittelfristig | Mittelfristig | Industrie, Beleuchtung |
| PM-Einzelmodus | 1 + Polarisationskontrolle | Sehr hoch | Ausgezeichnet. | Sehr hoch | Präzisionssysteme |
5Wie man Faser für Faserkopplungssysteme wählt
Bei der Auswahl geht es nicht darum, welche Faser besser ist, sondern welche den Systemanforderungen entspricht:
- Wenn Lichtstrahlqualität und Fernstrahlkonsistenz die Priorität haben →Einmodische Fasern
- Wenn hohe optische Leistung und einfache Kopplung wichtiger sind →Multimodefasern
- Wenn Polarisierungsstabilität und Systemwiederholbarkeit kritisch sind →PM-Einzelmodusfaser
Bei der Konstruktion eines echten Faserkopplungslasermoduls müssen zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden:
- Laserdioden-Divergenzwinkel
- Numerische Aperture (NA) -Übereinstimmung
- Konstruktion der Kupplungslinse
- Thermische Stabilität und Verpackungsstruktur
Schlussfolgerung
Als Hersteller von Faserkopplungslasermodulen kann AIMLASER kundenspezifische Ein-Modus-, Multimode-,und polarisierungssichernden Faserkopplungslösungen, die auf verschiedene Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind, wodurch die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit des Systems optimiert werden.