Aplicación del empalmador de fusión de fibra de gran diámetro en el mantenimiento de fuentes láser

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Aplicación del empalmador de fusión de fibra de gran diámetro en el mantenimiento de fuentes láser

2025-04-17

En el campo de las fuentes láser industriales, la fibra de gran diámetro se utiliza ampliamente en componentes centrales como fuentes de bombeo, combinadores e interfaces QBH debido a su alta capacidad de transmisión de potencia. Los fallos en la conexión de fibra (como roturas y pérdidas excesivas) de estos componentes afectan directamente el rendimiento del láser e incluso provocan tiempos de inactividad del equipo. Las empalmadoras tradicionales son difíciles de satisfacer las necesidades de empalme de fibra de núcleo grande, mientras que las empalmadoras de fibra de gran diámetro se han convertido en equipos clave para el mantenimiento de láseres gracias a sus ventajas técnicas únicas. La empalmadora de fibra de gran diámetro Shinho S-37 es popular en la industria de reparación de fuentes láser.

A continuación, analizaremos la tecnología de aplicación de los empalmadores de núcleo grande en el mantenimiento de componentes de núcleo láser.

Aplicación en el mantenimiento de componentes del núcleo del láser

(1) Reparación del pigtail de la fuente de bombeo: empalme eficiente de fibra óptica multimodo
1. Escenarios típicos de fallo
El cable flexible de la fuente de bombeo de semiconductores a menudo provoca que la fibra se sobrecaliente y se derrita debido a una mala disipación del calor (como en el caso de la quema del cable flexible del láser Keplin de 1500 W), y es necesario reemplazar el cable flexible multimodo de 200/220 μm.
2. Efecto reparador

La pérdida de soldadura es estable por debajo de 0,02 dB y la fluctuación de la potencia de salida de la fuente de bombeo después de la reparación es inferior al 1%, lo que cumple con los requisitos de funcionamiento a largo plazo de los láseres de grado industrial.

(2) Reparación de la fibra dentro del combinador: Tecnología de fusión paralela de múltiples fibras
1. Condiciones laborales complejas
El combinador de bombeo 7×1 contiene siete fibras de bombeo de 200/220 μm y una fibra de señal de 20/400 μm. Durante el empalme por fusión, es necesario controlar la concentricidad de las fibras de diferentes diámetros (desviación <2 μm), y el punto de fusión es propenso a sobrecalentarse (aumento de temperatura >30 °C) debido a la fuga de luz del revestimiento.
2. Soluciones técnicas clave
Proceso de corrosión del revestimiento: La fibra de la bomba de 200 μm se graba con ácido fluorhídrico (concentración del 30 %, tiempo de 5 minutos) para reducir el diámetro del revestimiento al tamaño del revestimiento de la fibra de señal de 400 μm (400 μm), eliminando así el espacio de fusión causado por la diferencia de diámetro.

Estrategia de empalme paso a paso: primero empalme la fibra de señal con una sola fibra de bombeo (pérdida < 0,05 dB) y, a continuación, empalme las fibras de bombeo restantes secuencialmente. Después de cada empalme, utilice pegamento termoconductor (a base de nitruro de aluminio) para rellenar el espacio y reducir la acumulación de calor.

(3) Reparación de fibra de interfaz QBH: garantía de confiabilidad de transmisión de alta potencia
1. Análisis del modo de fallo
La interfaz QBH provocó que la fibra de 200/220 μm se desgastara y se rompiera debido a las frecuentes conexiones y desconexiones, o que el núcleo se quemara bajo alta potencia debido a la falta de tapas en los extremos (como la falla QBH de la máquina de soldadura láser Chengying).
2. Solución de optimización de fusión
Tecnología de fusión de tapas de extremo: se fusionan tapas de extremo de cuarzo de 100 μm en el extremo de la fibra óptica para aumentar el área de recepción de energía (reducir la densidad de energía a <10 kW/cm²) para evitar daños en el núcleo bajo alta potencia.
Eliminación de la luz de revestimiento: se aplica pegamento con un índice de refracción alto (índice de refracción 1,5) 20 mm después del punto de fusión para eliminar la luz de revestimiento filtrada (eficiencia de eliminación >95 %) y reducir el daño térmico al conector.

La empalmadora de fibra de gran diámetro resuelve eficazmente el problema de la fusión de fibra multimodo en el mantenimiento de componentes de núcleo láser mediante innovación tecnológica. En la reparación de componentes clave como fuentes de bombeo, combinadores e interfaces QBH, su control de pérdida de fusión, sus capacidades de gestión térmica y sus tecnologías de garantía de fiabilidad han mejorado significativamente la eficiencia del mantenimiento y la estabilidad operativa del equipo.