长飞公司：传能光纤及组件

9/03/2020，激光，因其高的亮度和相干性、出色的方向性和单色性，备受世界关注，在短短的60年里，激光技术得到了飞速发展。随着激光技术的提升，工业激光器已全面应用于传统工业，并推进传统制造业水平不断升级，走向智能制造。激光相关产品也逐步走入人们的日常生活中，我们熟知的应用有激光切割、激光焊接、激光打标、激光投影、激光印刷、激光医疗等等。



   那么，在实际应用中我们如何控制激光，将其精准指向目标区域呢?这就必须用到传能光纤及组件了。通俗的说，传能光纤是指能够实现激光能量传输的光纤，它具有高的功率传输能力、良好的柔韧性、较高的强度、低传输损耗和高的损伤阈值等优良特性。传能组件主要是指与传能光纤相匹配的器件，比如高功率输出头、集束连接器等。作为光源与待处理材料的纽带，传能光纤及组件在激光应用过程中必不可少。它实现了能量的柔性传输，将光能精准地导入到待处理区域，是精密加工的重要一环。



传能光纤及组件产品系列介绍
   根据应用不同，传能光纤及组件类型选择也不一样。以下重点介绍传能组件产品在工业激光加工、激光投影、印刷以及医疗美容等常见应用场景的性能及指标要求。

工业激光加工用传能光纤及组件
   工业激光加工时，高能量密度的光源通过传能光纤跳线照射到待处理材料上，材料吸收光能后温度迅速升高而熔化或汽化。这要求传能跳线必须承受较高的光损伤阈值，才不会在高能量密度光传输时被烧坏。此外，光传输效率要高，高的传输效率一方面减少传输损耗，最大化光能量的应用，另外一方面也减少了因损耗而导致的热效应。由于加工是动态过程，传能跳线会随着加工设备的移动而移动，这也对传能跳线材质提出一定要求，要具有良好的柔性且耐磨性好。
   目前，工业激光加工应用主要有高功率用QBH输出头以及中低功率用HP-SMA与D80光纤连接器两大类，根据功率强弱和使用环境又可以分为带水冷及不带水冷两种类型。然而，市场上的产品主要依赖进口，存在价格高、交付不及时、售后不到位等问题。长飞公司经过多年的技术研究开发，在特种传能光纤领域具备了从预制棒-光纤-组件的全产业链的定制能力，提供的特种光纤及组件产品，能更好的满足客户应用需求，并保障交付及售后等服务。
如图（2）所示，长飞公司传能光纤采用不锈钢保护铠管，具备中心夹持度好、传输效率稳定等优良特性。这些产品采用特殊包层大芯径能量光纤，通过优化纤芯、包层直径，并配合连接器与传能光缆连接工艺，精密抛磨端面实现光纤高效率耦合和高能量传输。下图3为客户拷机测试D80产品，在线拷机24h，使用光纤芯径200/220，通光功率150W@915nnm，通光效率＞90%(长度小于10m)，功率无下降 
                                                         


激光投影、激光印刷用多芯集束跳线
   不同于常规的单芯传能光纤组件，激光投影及印刷用多芯集束传能光纤组件具有多端口输出，如图4（a）所示。该多芯集束传能光纤组件采用特制插芯制成，同时通过优化的集束端制造工艺，可有效防止激光积累产生的热量而带来的负面影响。长飞公司多芯集束跳线在客户端进行在线拷机240h的通光实验，通光效率＞95%(长度小于4m)，功率无下降。根据客户的特殊使用需要，我们还能提供矩形或正方形集束产品。



医疗用钬光纤跳线
   医用钬光纤跳线因其特殊的工作波长，广泛应用于临床医疗领域。钬激光工作波长2140nm，在水的吸收范围内，水吸收大量的光能量，可减少对周围组织的损伤，使得术后反应轻、伤口愈合快。钬光纤跳线可应用于泌尿外科、五官科、皮肤科、妇科手术等等。长飞公司的钬光纤跳线产品已通过生物兼容性试验，且适用波长范围宽（532nm~2200nm），如图4（b）所示，采用纯硅芯和双包层设计，提高了780nm~2140nm的激光传输效率，此外还可提供不同芯径光纤满足各种需求。

秉持“智慧联接  美好生活”的使命，长飞公司将持续以客户为发展动力，继续探索特种光纤在不同领域的应用，推动光纤应用技术进步，为客户和社会创造更多价值。

以上产品都将亮相2020年中国国际光电博览会，长飞公司展台6B51，欢迎莅临参观！