Láser de diodo acoplado a fibra pigtailed y desmontable

Las diferencias entre los diodos láser pigtailed y los diodos láser acoplados a fibra.  Para comprender las diferencias, primero, es útil para nosotros revisar el diámetro del núcleo, que es un principio importante discutido en la primera parte de nuestra serie de acoplamiento de fibra. Al pensar en el núcleo de una fibra, es útil separarlos en dos categorías diferentes de modo único y multimodo.

Para las fibras monomodo, el diámetro del núcleo debe ser pequeño, generalmente menos de 10 micras, para garantizar que ningún modo de orden superior pueda propagarse a través de la fibra.  Por otro lado, las fibras multimodo pueden tener una amplia gama de diámetros de núcleo que van desde 62,5 micras hacia arriba en 1 mm.  Ambos tipos de fibra son ampliamente utilizados con diodos láser dependiendo de las necesidades de la aplicación.  Por ejemplo, cuando el perfil del haz es esencial, como en la microscopía, casi siempre se prefiere la fibra monomodo.  Por el contrario, en una aplicación, como el revestimiento láser, donde la potencia es más importante, una fibra multimodo sería la opción obvia.

Basado en el pequeño tamaño del diámetro del núcleo, es fácil ver que una de las principales ventajas del enfoque de coleta es la estabilidad de alineación.  Cuando se utiliza una fibra desmontable, es imposible asegurarse de que cada vez que la fibra esté conectada, se alinee en el mismo lugar, reduciendo la eficiencia general de acoplamiento del sistema.

Dicho esto, los diodos láser pigtailed sufren de un inconveniente significativo; si la fibra está dañada, no se puede reemplazar sin enviarla de vuelta al fabricante para su reparación.  De hecho, en algunos casos, como con paquetes láser herméticamente sellados, incluso si envía el láser de vuelta al fabricante, es posible que no puedan abrir el paquete sin causar daños irreparables.   Para fibras multimodo monomodo y de núcleo más pequeño, con un manejo adecuado, una fibra rara vez se romperá, pero a medida que aumenta el tamaño de la fibra, también lo hace el riesgo de dañarla.  Esto se debe a que el radio de curvatura mínimo de una fibra se define como 150 veces su diámetro de revestimiento.  Como resultado, una fibra multimodo 105/125 típica se puede doblar en un bucle de 3,5 cm sin problemas, pero una fibra multimodo 600/660 de núcleo grande puede romperse si se enrolla más de 18 cm.  Por lo tanto, los láseres de diodo multimodo acoplado a fibra de núcleo grande suelen ser desmontables para facilitar el reemplazo.

Por último, al elegir entre fibras pigtailed y desmontables, también debe tener en cuenta el nivel de potencia del láser.  Todo el mundo entiende que el proceso de acoplamiento de fibra de un diodo láser no es 100% eficiente, y esto significa que la "potencia perdida", que no llega a la fibra, tiene que ir a alguna parte.  Cuando se trata de láser de alta potencia, esta "potencia perdida" puede calentar rápidamente el extremo proximal de la fibra que requiere un disipamiento de calor adecuado.  En términos generales, cuando un láser de diodo es pigtailed, es bastante difícil disipar térmicamente la punta de la fibra correctamente, lo que a menudo conduce a fallas mecánicas. Mediante el uso de una fibra desmontable, el conector en sí puede servir para disipar el calor de la punta, reduciendo el riesgo de sobrecalentamiento.

También es importante tener en cuenta que muchos sistemas de diodos láser utilizarán una combinación de fibras pigtailed y desmontables para obtener lo mejor de ambos mundos.  En estos sistemas, uno o más diodos se acoplan internamente con una fibra de cola de cerdo permanente y luego terminan en un conector de mamparo que se alimenta a través de la caja, lo que permite conectar y reemplazar una fibra desmontable externa mientras se mantiene la eficacia del acoplamiento interno.

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