光ファイバコンバイナは光ファイバコネクタの一種で、ファイバフュージョン技術により送信ファイバから放射された光エネルギーを受信ファイバに最大限に結合し、システムへの影響を最小限に抑えることができます。これは、レーザー出力の高低、光ビームの品質、およびレーザーの安全な作業を直接決定するファイバーレーザーシステムの重要なコンポーネントです。
ファイバ コンバイナには 2 種類あり、1 つはポンプ コンバイナ、もう 1 つはパワー コンバイナです。
1) ポンプ コンバイナ (図 1 を参照) に関しては、複数のポンプ光を 1 本のファイバに結合することでポンプ パワーの向上に役立ちます。
2) 2 つ目はパワーコンバイナ (またはシングルモード光ファイバコンバイナ、図 2 に示す) で、シングルモードファイバを 1 本のファイバに結合することで出力パワーを高めることを目的としています。
図1 ポンプコンバイナ
図 2 シングルモード光ファイバコンバイナ
構造に応じて、光ファイバコンバイナは2種類に分類できます。1つは信号ファイバを含まないNx1光ファイバコンバイナ（図3に示す）で、もう1つは（N+1）x1光ファイバです。信号ファイバーを含むコンバイナー (図 4 を参照)。これらのコンバイナの製造プロセス中、信号入力用の中央にある信号ファイバーの周囲をファイバーでしっかりと対称的に囲む必要があります。
Nx1 光ファイバ コンバイナには、シングルモード光ファイバ コンバイナだけでなく、ポンプ コンバイナも含まれています。N 個のファイバーがシングルモードまたはラージモードエリアファイバーである場合、N 個のレーザーに接続して出力パワーを高めることができます。この場合、シングルモード光ファイバーコンバイナーとして機能します。N 個のファイバーがマルチモード ファイバーの場合、N 個のポンプ ソースに接続してポンプ パワーを上昇させることができ、ポンプ コンバイナーとして機能します。
図 3 Nx1 光ファイバーコンバイナー
(N+1)x1 光ファイバーコンバイナーはポンプコンバイナーであり、通常は増幅システムに適用されます。中央のシングルモードファイバは信号を伝送するための信号ファイバであり、その周囲のファイバは励起光源を伝送するためのNマルチモードファイバです。この種のコンバイナは通常 MOPA に使用されます。
図 4 (N+1)x1 光ファイバー結合器
シングルモード光ファイバーコンバイナーの作り方:
シングルモード光ファイバコンバイナには、入力ファイバ、TFB（テーパー融着ファイババンドル）、出力ファイバの 3 つの部分があります。
テーパ融着ファイバ束と出力ファイバを良好に接続するには、ファイバ束の断面の鋭利な部分が丸く、正六角形になるようにしっかりと配置されている必要があります。このプロセスでは、最初のステップでは、入力ファイバを束にし、次にその束をテーパー状の融着ファイバ束にし、ウエスト部分を切断して出力ファイバと接続します。最後に、安定した動作と良好な放熱性を確保するために、本体に銅やアルミニウムなどの高熱伝導率の材料を組み立てます。必要に応じてパッケージ上に水冷構造を設計します。
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更新時間: 2022 年 6 月 2 日
