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長(zhǎng)飛公司—光纖激光器用光纖與器件解決方案—特種無(wú)源光纖

摘要:長(zhǎng)飛光纖光纜股份有限公司,經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積淀、平臺(tái)建設(shè)和產(chǎn)品研發(fā),基于MCVD平臺(tái),在國(guó)內(nèi)首次采用CDS螯合物和鋁磷鐿三元體系摻雜工藝,成功開發(fā)出定位于低功率光纖激光器的125μm系列大模場(chǎng)雙包層摻鐿光纖和定位于中高功率光纖激光器的20/400系列雙包層摻鐿光纖。與此同時(shí),長(zhǎng)飛公司基于獨(dú)特的PCVD核心技術(shù),還成功開發(fā)了一系列無(wú)源匹配光纖和大芯徑光纖。

ICCSZ訊,隨著中國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展,光纖激光器市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng)。在工業(yè)加工領(lǐng)域,激光波長(zhǎng)為1μm的摻鐿光纖激光器具有非常廣泛的應(yīng)用,如激光打標(biāo)、激光焊接、激光切割等。在光纖激光器系統(tǒng)中,除了核心的有源光纖之外,還涉及到多種無(wú)源光纖例如光纖光柵、光纖隔離器中的無(wú)源匹配光纖,光纖合束器中的無(wú)源匹配光纖和無(wú)源多模大芯徑能量耦合光纖,激光傳能組件中的無(wú)源多模大芯徑傳能光纖等各類無(wú)源光纖。

1是光纖合束器模型示意圖,以某合束器為例,其中1、2光纖匹配使用,類型分別為105/125-0.22NA;200/220-0.22NA;3、4光纖匹配使用,類型分別為:10/130-0.08NA;20/130-0.075NA;以上4類光纖均為特種無(wú)源光纖。

一、長(zhǎng)飛特種無(wú)源光纖產(chǎn)品

長(zhǎng)飛光纖光纜股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)飛公司),經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積淀、平臺(tái)建設(shè)和產(chǎn)品研發(fā),基于MCVD平臺(tái),在國(guó)內(nèi)首次采用CDS螯合物和鋁磷鐿三元體系摻雜工藝,成功開發(fā)出定位于低功率光纖激光器的125μm系列大模場(chǎng)雙包層摻鐿光纖和定位于中高功率光纖激光器的20/400系列雙包層摻鐿光纖。與此同時(shí),長(zhǎng)飛公司基于獨(dú)特PCVD核心技術(shù),還成功開發(fā)了一系列無(wú)源匹配光纖和大芯徑光纖。

通常光纖激光器具有良好的光束質(zhì)量,其光束質(zhì)量M2一般小于1.5,同時(shí)高功率激光傳輸還要求光纖需具備較大的模場(chǎng)面積,這對(duì)激光在光纖內(nèi)傳播模式提出了要求。因此,無(wú)源匹配光纖的纖芯直徑、數(shù)值孔徑等關(guān)鍵波導(dǎo)參數(shù)需要控制的非常精確,從而達(dá)到對(duì)光纖模式的精確控制。PCVD工藝的主要優(yōu)勢(shì)之一,就是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光纖波導(dǎo)參數(shù)的精確控制。在此基礎(chǔ)上,長(zhǎng)飛公司通過(guò)大棒工藝路線,有效的實(shí)現(xiàn)了光纖優(yōu)異的幾何指標(biāo)和批次一致性。為了有效提高泵浦光的利用長(zhǎng)飛公司研發(fā)生產(chǎn)的無(wú)源匹配光纖具有優(yōu)良的雙包層結(jié)構(gòu),并通過(guò)特殊的低折射率涂料實(shí)現(xiàn)了高達(dá)0.46以上的數(shù)值孔徑(NA在苛刻環(huán)境下,仍具有良好的機(jī)械與環(huán)境可靠性。本系列主要產(chǎn)品型號(hào)見表1



二、長(zhǎng)飛特種無(wú)源光纖產(chǎn)品參數(shù)


長(zhǎng)飛公司的無(wú)源匹配光纖具有良好的幾何指標(biāo),如130系列光纖的芯包同心度小于0.7μm,250400系列光纖的芯包同心度小于2μm,包層不圓度小于0.5%。良好的幾何參數(shù)能夠有效的保證光纖的接續(xù)質(zhì)量和器件的生產(chǎn)效率。


        長(zhǎng)飛公司的無(wú)源匹配光纖具有如下優(yōu)勢(shì):一、兼容長(zhǎng)飛公司有源光纖,熔接損耗低(10/130系列無(wú)源匹配光纖與相應(yīng)型號(hào)的有源光纖熔接損耗小于0.15dB@1310nm);二、出射激光光束質(zhì)量M2可達(dá)到1.1;三、具有良好的機(jī)械性能,動(dòng)態(tài)疲勞參數(shù)(nd)達(dá)到25以上,拉斷力達(dá)到5GPa以上;四、可靠性高,采用自研的高可靠性的涂料技術(shù),剝離力在1.6N~3.2N之間,并通過(guò)嚴(yán)苛的高壓水煮實(shí)驗(yàn)(126,1.5個(gè)大氣壓,8小時(shí))。


長(zhǎng)飛公司的無(wú)源匹配光纖已經(jīng)通過(guò)了國(guó)內(nèi)數(shù)家器件廠家的驗(yàn)證表現(xiàn)出了良好的性能指標(biāo),采用長(zhǎng)飛公司的10/130系列無(wú)源匹配光纖所制備的器件光纖合束器與光纖光柵均已通過(guò)相關(guān)可靠性驗(yàn)證,指標(biāo)均符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,如表3所示。


        另一方面,在泵浦光源的輸出端、合束器以及在光纖激光器的輸出端,需要用到大芯徑及較高數(shù)值孔徑的光纖。長(zhǎng)飛公司利用PCVD工藝,實(shí)現(xiàn)了高濃度的氟(F)摻雜,成功制備了NA達(dá)到0.22的光纖預(yù)制棒。結(jié)合涂料技術(shù)和大尺寸光纖拉絲技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了一系列的多模大芯徑傳能光纖產(chǎn)品,比如105/125-0.22NA,200/220-0.22NA等型號(hào)。并已成功應(yīng)用于高功率光纖合束器及傳能組件等場(chǎng)合。


*可提供0.12NA,0.15NA產(chǎn)品。


三、展望

同有源光纖一樣,特種無(wú)源光纖也是光纖激光器中的關(guān)鍵部分。國(guó)內(nèi)光纖激光器產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展時(shí)期,對(duì)高端特種光纖國(guó)產(chǎn)化的需求明確并且日益增強(qiáng)。隨著激光器功率的不斷提高,對(duì)于光纖的性能要求也越來(lái)越高,掌握核心的光纖設(shè)計(jì)技術(shù)、光纖預(yù)制棒制備技術(shù)、特種涂料技術(shù)、光纖拉絲技術(shù)和光纖測(cè)試技術(shù),是實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)源特種光纖的必備保障,也是長(zhǎng)飛公司的優(yōu)勢(shì)所在。長(zhǎng)飛公司將全力支持光纖激光器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不遺余力滿足客戶需求,為特種光纖國(guó)產(chǎn)化而不斷努力。

內(nèi)容來(lái)自:長(zhǎng)飛
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