औद्योगिक लेजर की बढ़ती उत्पादन शक्ति के साथ, सुरक्षित रूप से, कुशलतापूर्वक, लंबी दूरी तक और लचीले ढंग से उच्च ऊर्जा लेजर को कैसे प्रसारित किया जाए, यह उद्योग, वैज्ञानिक अनुसंधान और चिकित्सा उपचार के क्षेत्रों में लेजर प्रौद्योगिकी के गहन अनुप्रयोग और विकास को बढ़ावा देने की कुंजी बन गया है। बड़े कोर व्यास लेजर ऊर्जा संचरण फाइबर प्रौद्योगिकी निस्संदेह लेजर के "अंतिम मीटर" को अनलॉक करने का एक प्रभावी तरीका है ताकि आवेदन दृश्य तक सटीक रूप से पहुंच सके।
एक बड़ा कोर व्यास क्या है? यही है, कोर व्यास 50 माइक्रोन से अधिक है, पारंपरिक एकल-मोड फाइबर कोर व्यास की तुलना में आमतौर पर 9 ~ 10 माइक्रोन है। एक बड़े कोर व्यास का उपयोग क्यों करें? बड़े कोर व्यास फाइबर मोड क्षेत्र क्षेत्र को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकते हैं, गैर-रेखीय प्रभावों को कम कर सकते हैं और बीम की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं; सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि फाइबर ऑप्टिकल पावर का सामना कर सकता है और मोड फ़ील्ड का आकार कोर व्यास के आकार के अनुपात में है जो प्रभावी रूप से फाइबर क्षति सीमा में सुधार कर सकता है, इसलिए एक बड़े कोर व्यास संरचना के साथ ऊर्जा हस्तांतरण ऑप्टिकल फाइबर अपरिहार्य हो गया है। निम्नलिखित कई प्रमुख बड़े कोर व्यास लेजर ऊर्जा संचरण फाइबर का संक्षिप्त परिचय है।
पारंपरिक बड़े कोर व्यास फाइबर
पारंपरिक बड़े कोर व्यास फाइबर, संरचना और पारंपरिक एकल मोड फाइबर, कोर और cladding संरचना के दो भागों द्वारा, कोर आकार बड़ा है, उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज ग्लास के लिए, cladding सामग्री प्लास्टिक या उच्च शुद्धता फ्लोरीन-doped (एफ) क्वार्ट्ज ग्लास चुन सकते हैं। प्लास्टिक cladding उच्च तन्यता ताकत, विकिरण प्रतिरोध; एफ-doped ग्लास cladding एक उच्च बैंडविड्थ, और कम नुकसान है।
औद्योगिक रूप से, पारंपरिक बड़े कोर व्यास वाले फाइबर लेजर ऊर्जा संचरण फाइबर के सबसे आम प्रकार हैं, और सामग्री सतह ताप उपचार, लेजर वेल्डिंग और लेजर कटिंग के क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। चिकित्सकीय रूप से, बड़े कोर व्यास वाले फाइबर को उच्च ऊर्जा संचरण, इन्सुलेशन और बेंडेबिलिटी की अपनी विशेषताओं के कारण एंडोस्कोपिक लेजर लिथोट्रिप्सी और प्रोस्टेट उपचार में लागू किया जा सकता है।
पारंपरिक बड़े कोर व्यास फाइबर संरचना और उसके क्रॉस-सेक्शन का चित्र (स्रोत: वुहान चांगयिंगटोंग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स)
बड़े कोर व्यास विशेष संरचना समरूप फाइबर
पारंपरिक बड़े कोर व्यास ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में, बड़े कोर व्यास विशेष संरचना समरूपता ऑप्टिकल फाइबर, मुख्य रूप से कोर की संरचना में परिवर्तन, अब पारंपरिक गोल नहीं है, जैसे आयताकार कोर, वर्ग कोर, हेक्सागोनल कोर, अष्टकोणीय कोर, टोरॉयडल कोर और इतने पर, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं। इसकी अनूठी कोर संरचना, एक समरूप फ्लैट-टॉप बीम आउटपुट को प्राप्त करने के लिए, गॉसियन बीम के केंद्र में केंद्रित ऊर्जा के पारंपरिक बड़े कोर व्यास फाइबर आउटपुट की तुलना में, लेजर और सामग्री की भूमिका को अधिक समान बना सकती है, जबकि लेजर की ऊर्जा का समान वितरण भी फाइबर की क्षति सीमा को समग्र रूप से सुधारता है, उच्च अंत लेजर वेल्डिंग, गर्मी उपचार, सतह की सफाई, फोटोलिथोग्राफी और अर्धचालक वेफर प्रसंस्करण और इतने पर, बहुत फायदेमंद है।
बड़े कोर व्यास विशेष संरचना होमोजीनाइजेशन फाइबर के क्रॉस-सेक्शन का चित्र भाग (स्रोत: वुहान चांगयिंगटोंग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स)
माइक्रोस्ट्रक्चर फाइबर
फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर के रूप में भी जाना जाता है, इसके क्रॉस-सेक्शन में एक जटिल अपवर्तक सूचकांक वितरण होता है, आमतौर पर डोप किए गए ग्लास सामग्री या वायु छिद्रों की आवधिक व्यवस्था होती है, ठोस कोर और खाली कोर की दो प्रमुख श्रेणियां होती हैं। यहां हम खोखले-कोर माइक्रोस्ट्रक्चर्ड ऑप्टिकल फाइबर पर ध्यान केंद्रित करते हैं, मुख्य रूप से तीन प्रकार के खोखले-कोर ब्रैग फाइबर, खोखले-कोर फोटोनिक बैंडगैप फाइबर और खोखले-कोर एंटीरेसोनेंट फाइबर, जिनमें से खोखले-कोर ब्रैग फाइबर मुख्य रूप से सेंसिंग के क्षेत्र में उपयोग किए जाते हैं, जबकि खोखले-कोर फोटोनिक बैंडगैप फाइबर और खोखले-कोर एंटीरेसोनेंट फाइबर, जो न केवल सेंसिंग के क्षेत्र में असाधारण क्षमता दिखाते हैं, बल्कि कई अत्याधुनिक वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों, जैसे ऊर्जा संचरण और उच्च गति संचार में भी व्यापक रूप से उपयोग किए गए हैं।
सॉलिड-कोर फाइबर की तुलना में, खोखले-कोर फाइबर में एक एयर कोर होता है, एक विशेषता जो उन्हें कम फैलाव और कम गैर-रेखीय प्रभावों का लाभ देती है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करती है कि ट्रांसमिशन के दौरान अच्छी स्पॉट आउटपुट गुणवत्ता बनी रहे। साथ ही, इसकी उच्च क्षति सीमा विभिन्न उच्च-शक्ति लेजर अनुप्रयोगों के लिए ठोस समर्थन प्रदान करती है।
