기사

고출력 단일 모드 광섬유 결합

기술 논문 개요

고출력 단일모드 광섬유 결합
3W에서 80%의 단일 모드 광섬유 결합 효율 달성 — 이론적 한계에 근접.

교과서에서 보면 단일모드 광섬유 결합은 간단해 보입니다. 몇 마이크론 크기의 코어에 레이저를 주입하면 반대편에서 깨끗한 TEM00 가우시안 빔이 나옵니다. 그러나 실제로는 수백 밀리와트 이상에서 결합 효율이 떨어지고 빔 방향 편차가 발생하며, 대부분의 고출력 응용 분야는 다중모드 광섬유로 되돌아갈 수밖에 없는데, 이는 해당 응용 분야에서 애초에 요구되던 빔 품질을 저해합니다.

Novanta와 Schaefter+Kirchhoff(함부르크)의 5인 공동 저술로 작성된 이 기술 논문은 Novanta의 gem 및 opus DPSS 레이저 (473-1064 nm) 전반에 걸쳐 80%의 결합 효율을 기록했으며, 532 nm에서 3 W 입력으로 2.4 W의 출력을 달성했고, 4.9 g RMS 진동 및 45시간 연속 작동을 통해 기계적 안정성을 입증했습니다.

주요 내용은 다음과 같습니다:

  • 왜 고출력에서 단일 모드 광섬유 결합이 역사적으로 그토록 어려웠는지 — 대부분의 응용 분야에서는 다중 모드에 만족해 왔습니다
  • 노반타(Novanta) + 셰프터+키르히호프(Schaefter+Kirchhoff) 시스템이 어떻게 85%의 이론적 상한선보다 5%p 낮은 80%의 효율을 달성하는지
  • 단일 모드 광섬유 결합이 필수적인 경우: 초고해상도 현미경, 양자 센싱, NV 센터 연구, 빔 방향에 민감한 응용 분야
  • 이 시스템이 다양한 스트레스 조건에서 보여주는 성능: 16°C의 온도 변동 범위에서 75% 이상의 효율 유지, 4.9 g RMS 진동 후에도 성능 저하 없음
  • 실용적인 파장 옵션: 473, 532, 561, 640, 660, 671, 1064 nm에서 70% 이상의 결합 효율 보장

다중모드 광섬유를 선정하고, 현미경이나 양자 센싱 응용 분야에서 감당할 수 없는 빔 품질 저하를 감수하기 전에, 결합 효율 대 온도 곡선, 진동 및 장기 안정성 테스트 결과, 그리고 Novanta의 gem 및 opus DPSS 레이저 제품군 전반에 걸친 파장 가용성 매트릭스를 확인하려면 전체 기술 문서를 다운로드하십시오.

뉴스레터 구독 신청

This field is for validation purposes and should be left unchanged.

유료 콘텐츠

This field is for validation purposes and should be left unchanged.
This field is hidden when viewing the form