[현재 카테고리] 레이저빔전송 > 고출력 광섬유전송[Optoskand]

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▶ 고출력 레이저빔의 광케이블 전송솔루션

당사는 평균파워 수 100W 에서부터 수 kW 까지의 고출력 레이저빔의 광섬유 케이블 전송에 대한 단계적 솔루션을 제공하고 있습니다.

대응가능한 레이저는 가시광에서 1um 까지 근적외선 파장을 갖는 CW 레이저와 ms~us 펄스폭의 펄스레이저 입니다.
따라서 고출력 파이버레이저, 다이오드레이저, Nd:YAG 레이저가 주 대상입니다.  

※ 고출력 나노초 펄스레이저는 당사에 문의하시기 바랍니다. 
※ 펨토/피코초 펄스레이저는 대응 가능하지 않습니다. 
※ CO2 레이저, 엑시머레이저, 파장 355nm/266nm Nd:YAG 레이저는 대응 가능하지 않습니다.   
 

레이저빔의 광섬유 광케이블 전송은 아래와 같이 3단계로 구성됩니다. 

입력단: 커플링 광학 (In-coupling optics)- 레이저광을 전송광케이블에 결합하는 광학장치입니다. 
     ▷ Laser-to-fiber coupler (FCU): 레이저->광섬유 커플러  
     ▷ Fiber-to-fiber coupler (FFC): 광섬유->광섬유 커플러 

전송 광케이블: 전송 광섬유 케이블. 
     ▷ 전송가능 레이저파워는 광섬유코어의 굵기, 코넥터(인터페이스)유형, 수냉식/공냉식에 따라 다릅니다. 
     ▷ 광섬유 손상/손실여부, 과도한 온도상승 여부, 되반사빔 초과여부 등을 검출하여 시스템에 인터록 신호로 제공하기도 합니다. 

출력단: 외부 광학 (External optics): 전송광케이블의 출력빔을 평행광을 만들거나 집속광으로 만들어 줍니다.
     ▷ Collimating optics (Collimators): 광섬유출력빔을 평행광으로 만드는 광학모듈입니다. 
     ▷ Focusing optics (Focusers): 광섬유출력빔을 집속하는 광학모듈입니다.   


fiber optic beam delivery4.jpg



▶ Optoskand 광섬유 케이블 기술

당사는 고출력레이저빔의 광케이블 전송솔루션을 제공하기 위하여 Optoskand 사의 단계별 모듈들을 사용하고 있습니다. 
핵심기술은 Optoskand 사의 전송광케이블입니다.    

평균파워 수10 kW 까지의 초고출력 레이저빔에 대응하기 위하여 Optoskand 사의 광케이블은 아래 그림과 같이 독특하게 디자인 됩니다.    

  ▷Quartz block:  광섬유코어에 직접 본딩 결합되어 코어의 엔드캡 역할을 합니다. 레이저빔은 AR-coating 된 면을 통하여 입,출사되며, 입사면, 
     출사면에서 빔사이즈는 코어사이즈보다 항상 크기 때문에 power density 를 감소시켜서 표면손상의 위험을 경감시킵니다.  
  ▷Mode stripper:  코어만 남기고 클래딩을 벗겨냄으로써 클래딩 도파빔을 제거합니다. 수냉식 코넥터의 경우 이 부분이 냉각수로 냉각됩니다.
  ▷AR-Coating: Quartz-block의 입사면은 특정파장대에서 무반사코팅 되어 있습니다. 다음은 표준으로 제공하는 무반사 코팅의 파장대역입니다.   

     Standard 1064nm: 1030-1090nm, <0.25% (Nd:YAG lasers, fiber lasers)
     Diode ARW: 900-1100nm, R<0.3% (diode lasers)
     Green 532nm: 510-550nm, R<0.25% (Nd:YAG laser 532nm)
     Diode 980nm: 960-1000nm, R<0.25% (diode lasers)
  
   
  Optoskand fiber 2.jpg


▶ 응용예

아래 그림과 같이 레이저에서 작업로봇까지 Feeding fiber 와 Process fiber 로 나누어 1:1 파이버 커플러로 연결하면 효율적인 구성을 할 수 있습니다. 혹시나 있을 가공시료에 의한 광 케이블 손상은 Process fiber 만 교체하면 비용을 절감할 수 있습니다.   

FFCac example.jpg







고출력 kW 급의 파이버레이저 빔전송
고출력 kW 급의 다이오드레이저 빔전송
고출력 Nd:YAG 레이저 빔전송
빔성형(beam shaping): 원형빔-> 사각형빔
빔균질(beam homogenization): Gaussian profile -> flat-top profile 


Brochures/Catalogs/Data sheets/Manuals