Aplicação de emenda por fusão de fibras de grande diâmetro na manutenção de fontes de laser

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Aplicação de emenda por fusão de fibras de grande diâmetro na manutenção de fontes de laser

2025-04-17

No campo de fontes de laser industriais, fibras de grande diâmetro são amplamente utilizadas em componentes essenciais, como fontes de bombeamento, combinadores e interfaces QBH, devido à sua alta capacidade de transmissão de potência. Falhas na conexão da fibra (como quebra e perda excessiva) desses componentes afetam diretamente o desempenho do laser e até mesmo causam paradas do equipamento. Máquinas de emenda tradicionais são difíceis de atender às necessidades de emenda de fibras de grande núcleo, enquanto máquinas de emenda de fibras de grande diâmetro tornaram-se equipamentos essenciais para a manutenção de lasers devido às suas vantagens técnicas exclusivas. A máquina de emenda por fusão de fibras de grande diâmetro Shinho S-37 é popular no setor de reparo de fontes de laser.

A seguir, analisaremos a tecnologia de aplicação de emendas de núcleo grande na manutenção de componentes de núcleo a laser.

Aplicação na manutenção de componentes de núcleo de laser

(1) Reparo de pigtail de fonte de bomba: emenda eficiente de fibra óptica multimodo
1. Cenários típicos de falha
O pigtail da fonte da bomba semicondutora frequentemente faz com que a fibra superaqueça e derreta devido à má dissipação de calor (como no caso da queima do pigtail do laser Keplin de 1500 W), e o pigtail multimodo de 200/220 μm precisa ser substituído.
2. Efeito de reparação

A perda de soldagem é estável abaixo de 0,02 dB, e a flutuação da potência de saída da fonte da bomba após o reparo é inferior a 1%, o que atende aos requisitos de operação de longo prazo de lasers de nível industrial.

(2) Reparo da fibra dentro do combinador: Tecnologia de fusão paralela multifibra
1. Condições de trabalho complexas
O combinador de bomba 7×1 contém 7 fibras de bomba de 200/220 μm e 1 fibra de sinal de 20/400 μm. Durante a emenda por fusão, a concentricidade das fibras com diâmetros diferentes precisa ser considerada (desvio < 2 μm), e o ponto de fusão está sujeito a superaquecimento (aumento de temperatura > 30 ℃) devido ao vazamento de luz do revestimento.
2. Principais soluções técnicas
Processo de corrosão do revestimento: A fibra da bomba de 200 μm é gravada com ácido fluorídrico (concentração de 30%, tempo de 5 minutos) para reduzir o diâmetro do revestimento ao tamanho do revestimento da fibra de sinal de 400 μm (400 μm), eliminando a lacuna de fusão causada pela diferença de diâmetro.

Estratégia de emenda passo a passo: primeiro, emende a fibra de sinal com uma única fibra de bombeamento (perda < 0,05 dB) e, em seguida, emende as fibras de bombeamento restantes em sequência. Após cada etapa de emenda, use cola condutora de calor (à base de nitreto de alumínio) para preencher a lacuna e reduzir o acúmulo de calor.

(3) Reparo de fibra de interface QBH: garantia de confiabilidade de transmissão de alta potência
1. Análise do modo de falha
A interface QBH causou desgaste e quebra da fibra de 200/220 μm devido a frequentes conexões e desconexões, ou a queima do núcleo sob alta potência devido à falta de tampas de extremidade (como a falha QBH da máquina de solda a laser Chengying).
2. Solução de otimização de fusão
Tecnologia de fusão de tampas finais: tampas finais de quartzo de 100 μm são fundidas na extremidade da fibra óptica para aumentar a área de recepção de energia (reduzir a densidade de energia para <10 kW/cm²) para evitar danos ao núcleo sob alta potência.
Remoção da luz de revestimento: cola de alto índice de refração (índice de refração 1,5) é aplicada 20 mm após o ponto de fusão para remover a luz de revestimento vazada (eficiência de remoção >95%) e reduzir danos térmicos ao conector.

A máquina de fusão por fusão de fibras de grande diâmetro resolve eficazmente o problema da fusão de fibras multimodo na manutenção de componentes de núcleo de laser por meio de inovação tecnológica. No reparo de componentes-chave, como fontes de bombeamento, combinadores e interfaces QBH, seu controle de perdas por fusão, recursos de gerenciamento térmico e tecnologias de garantia de confiabilidade melhoraram significativamente a eficiência da manutenção e a estabilidade operacional do equipamento.