Suure võimsusega kiudühendused on spetsiaalsed optilised konnektorid, mis on loodud suure optilise võimsuse tihedusega toimetulemiseks, säilitades samal ajal väikese sisestuskadu ja vältides kuumenemisest või optilisest purunemisest tingitud kahjustusi ümbrise otsapinnas.
Miks spetsiaalsed suure võimsusega pistikud?
Tavalistel telekommunikatsioonipistikutel (LC, SC, FC, ST) on väikesed rõngad (1,25 mm või 2,5 mm) ja need on mõeldud väga väikese võimsusega (< 500 mW).
At high optical power (>1 W continuous, or >10 W impulss), muutub võimsustihedus hülsi otsapinnal väga suureks, põhjustades:
epoksü- või kiudkatte termilised kahjustused,
kiudude fototumenemine,
ühenduspesa kahjustus,
Suurenenud sisestamise kadu ja tagastamise kadu,
Ohutusohud (kiudotsa põlemine).
-
D80 suure võimsusega fiiberoptiline pistik
Kasutades ülitäpseid -energiakiudühendusi või täiustatud D80 metallühendusi koos õhuvahe kaitsega.
Lisa päringule -
SMA905 suure võimsusega metallist kiudoptiline pistik
SMA905 kiudoptilised pistikud, tuntud ka kui FSMA pistikud, on fiiberoptiliste ühendussüsteemide
Lisa päringule -
FC suure võimsusega metallist optilised kiudühendused
Kõrge temperatuuriga ja suure võimsusega metallkiudkonnektor, kasutades ülitäpset metallist
Lisa päringule -
D80 laserenergia ülekandekiu otspinna täppislihvimine suure südamiku läbimõõduga energiakiud,
Lisa päringule -
FA-tüüpi suure võimsusega fiiberoptilised konnektorid on valmistatud standardsetest FC-tüüpi
Lisa päringule -
SMA905 kiudoptilised pistikud, tuntud ka kui FSMA pistikud, on fiiberoptiliste ühendussüsteemide
Lisa päringule
Disaini kaalutlused
3.1 Mudeli suurus ja materjal
Suurem hülsi läbimõõt vähendab võimsustihedust kiu otsapinnal:
Levinud hülssi suurused: 3,175 mm (1/8"), 4,4 mm, 8 mm.
Materjalid:
Metallist ümbrised (vask, roostevaba teras, messing) soojusjuhtivuse tagamiseks.
Keraamilised rõngad (tsirkooniumoksiid, ZrO2) optilise täpsuse, kuid piiratud soojuse hajumise tagamiseks.
Water-cooled ferrules used to actively remove heat for >1 kW rakendused.
3.2 Pinnatöötlus
AR (Anti-Reflection) katted, mis on rakendatud Fresneli peegelduste ja kuumenemist põhjustavate tagasi{1}}peegelduste vähendamiseks.
Kiu otsakatted (sulatatud ränidioksiid või safiir), mis asetatakse kiu otsale, et levitada kiirt ja vältida kiudude kahjustamist.
Nurk{0}}poleerimispistikud (APC) vähendavad peegeldunud võimsust tagasi allikasse.
3.3 Pistiku korpus
Sageli valmistatud metallist, millel on hea soojusjuhtivus ja mehaaniline vastupidavus.
Mõeldud turvaliseks paaritumiseks, et vältida nihkeid.
Kiired -lahutamismehhanismid (QD) (nt QBH, QD seeriad) tööstuslike lasersüsteemide jaoks, et võimaldada kiiret kiudude vahetamist.
Levinud tüübid ja standardid
| Ühenduse tüüp | Hüdrauli läbimõõt | Võimsuse käsitsemine | Eriomadused | Rakendused |
|---|---|---|---|---|
| SMA 905 | 2,5 mm | Kuni ~100 W | Keermestatud, laialdaselt kasutatav | Laserdioodi ühendus, laborilaserid |
| QBH (Q-D) | 3,175 mm (1/8 tolli) | Kuni mitu kW | Vesijahutusega-ümbris, kiire-lahtiühendamine | Tööstuslikud kiudlaserid, lõikamine |
| QF, QD | Sarnane QBH-ga | Suur võimsus | Suurenenud soojuse hajumine | Suure võimsusega tarnimine |
| HP FC/APC | 2,5 mm | 1–10 W | Spetsiaalne poleerimine ja kate | Pumba laserühendus |
| Kohandatud otsaotsad | Varieerub | Varieerub | AR-kattega, safiir/korgiga ots | Uuring, ülimalt{0}}võimas |
Soojusjuhtimine
Passiivne: suurem hülss, metallist hülss, soojusvaheti pistiku korpusesse.
Aktiivne: vesijahutussärgid-ümbrise või pistiku korpuse ümber.
Pistikute sees kasutatud termiline määre või liidesematerjalid parema soojusülekande tagamiseks.
Temperatuuri jälgimine on suure võimsusega süsteemides kahjustuste vältimiseks hädavajalik.
Toimivusmõõdikud
| Parameeter | Tüüpilised väärtused | Märkmed |
|---|---|---|
| Sisestamise kaotus | 0,3–1,0 dB | Kõrgem kui telekommunikatsioonipistikud |
| Tagastamise kaotus | 30-50 dB | AR-katted ja APC-lakk parandavad seda |
| Võimsuse käsitsemine | 1 W – 10 kW+ | Sõltub hülsi suurusest ja jahutusest |
| Töötemperatuur | -20 kraadi kuni +60 kraadi | Piiratud materjalide ja jahutusega |
| Paaritumiskindlus | 100-500 tsüklit | Madalam kui telekomi pistikud |
| Toetatud kiu tüüp | Ühe-režiimiga (LMA), topelt-kattega, mitmerežiimiline | Oleneb lasersüsteemist |
Rakendused
Tööstuslikud kiudlaserid metalli lõikamiseks, keevitamiseks, lisandite tootmiseks.
Meditsiiniline laserravi kirurgia, dermatoloogia, oftalmoloogia jaoks.
Laserpumpamismoodulid, mis ühendavad suure võimsusega pumbadioodid kiududeks.
Teadusuuringud, mis nõuavad stabiilset suure võimsusega kiudühendust.
LiDAR süsteemid suure impulsienergiaga.
Paigaldamise ja käsitsemise parimad tavad
Puhastage ja kontrollige kiu otsa alati suure võimsusega{0}}mikroskoobiga.
Võimalusel kasutage kiudude kahjustuste vältimiseks kiu otsakorke.
Vältige mitut korduvat paaritumistsüklit.
Kasutage konnektori kokkupanemisel aktiivseid joondustööriistu, et minimeerida sisestuskadusid.
Rakendada lasersüsteemides temperatuuri jälgimist ja blokeeringuid.
Kasutage suure võimsusega optiliste kiudude ja pistikute käsitlemiseks laseri ohutusprotokolle.
Peamised tootjad ja tooted
| Tootja | Tootesarjad / Ühendused |
|---|---|
| IPG fotoonika | QBH, QF, QD seeria pistikud kiudlaserite jaoks |
| Thorlabs | SMA 905 suure võimsusega pistikud ja tarvikud |
| Teemant SA | Suure võimsusega FC/APC pistikud, AR-katted |
| OZ optika | Kohandatud kiu otsakatted ja sõlmed |
| Sidus | Suure võimsusega kiu tarnimistooted |
Kokkuvõte 1
| Aspekt | Telekommunikatsiooni pistik | Suure võimsusega pistik |
|---|---|---|
| Hüdrauli suurus | 1,25 mm / 2,5 mm | 3,175 mm või rohkem |
| Materjal | Keraamika/plastik | Metall, keraamika jahutusega |
| Võimsuse käsitsemine | <0.5 W | 1 W – mitu kW |
| Jahutus | Ainult passiivne | Passiivne + aktiivne (vesi) |
| Vastupidavus | Kõrge (1000 tsüklit) | Mõõdukas (100–500 tsüklit) |
| Maksumus | Madal | Kõrge |
Suure võimsusega kiudühendus vs
| Funktsioon / aspekt | Suure võimsusega kiudühendus | Telecom Fiber Connector (nt LC, SC) | Tööstuslik kiudühendus (nt M12 LC) | Välisveekindel pistik (nt ODVA) | PM Fiber Connector (nt FC/APC võtmega) |
|---|---|---|---|---|---|
| Võimsuse käsitsemine | Alates ~1 W kuni mitu kW | Tavaliselt madal võimsus<500 mW | Madal võimsus (<500 mW), optimized for harsh conditions | Väike võimsus, optimeeritud välistingimustes kaitsmiseks | Väike võimsus, optimeeritud polarisatsiooni juhtimiseks |
| Hüdrauli suurus | Suuremad ümbrised (3,175 mm, 4,4 mm, 8 mm) vähendavad võimsustihedust | Väikesed rõngad (1,25 mm LC, 2,5 mm SC) | Tavaliselt standardsed ümbrised vastupidava korpusega | Standardsed tihendatud korpusega ümbrised | Standardsed või veidi muudetud tihvtid |
| Materjali- ja soojusjuhtimine | Vesi- või õhkjahutusega metallrõngad soojuse hajutamiseks | Keraamilised rõngad, erilist jahutust pole | Metallist või plastikust korpused, vastupidavad | Plastik/komposiit tihendussaabastega | Keraamilised rõngad, täpne poleerimine |
| Sisestamise kaotus | 0,3–1,0 dB (kõrgem tänu spetsiaalsele disainile) | Tavaliselt 0,1–0,3 dB | 0,2–0,5 dB | 0,2–0,5 dB | 0,3–0,5 dB |
| Tagastamise kaotus | ~30–50 dB | >50–65 dB | >45–60 dB | >45–60 dB | >60 dB (kriitiline PM-kiudude jaoks) |
| Keskkonnasobivus | Suure võimsusega laserid, laborid, tööstuslikud laserid | Sisemised telekommunikatsiooni-/andmekeskused | Tolmu ja vibratsiooniga karmid tööstuskeskkonnad | Väljas, ilmastikukindlad keskkonnad | Polarisatsiooni hooldust vajavad laborid ja süsteemid |
| Paaritumiskindlus | Madalam (100–500 tsüklit) tundliku joonduse ja kuumuse tõttu | Kõrgem (500–1000+ tsüklit) | Kõrge (1000+ tsüklit) | Mõõdukas (500–1000 tsüklit) | Mõõdukas, kuid vähem kui telekom |
| Lukustusmehhanism | Keermestatud või kiire{0}}lahutamine suure võimsuse tagamiseks | Push{0}}tõmmake või klambriga | Keermestatud, bajonett, tõuke-tõmbejõud | Tõmmake-või keermestatud tihenditega | Võtmega pistikud polarisatsioonitelje säilitamiseks |
| Rakendused | Tööstuslikud kiudlaserid, meditsiinilised laserid, suure võimsusega{0}}pumbaühendus | Telekommunikatsioonivõrgud, andmekeskused | Tehase automatiseerimine, masinnägemine, robootika | FTTA, 5G tugijaamad, välistingimustes kasutatavad valguskaablid | Kvantoptika, andurid, interferomeetria |
| Tavaline kulu | Spetsiaalse disaini tõttu kõrge | Madal kuni mõõdukas | Mõõdukas kuni kõrge | Mõõdukas kuni kõrge | Kõrge tänu täppispoleerimisele |
Kokkuvõte 2
Suure võimsusega kiudühendused on spetsialiseerunud väga suure optilise võimsuse ohutule edastamisele koos soojusjuhtimisega, kuid neil on piiratud vastupidavus ja kõrgem hind.
Telecom Connectors sobivad suurepäraselt väikese{0}}kadu ja suure-korduvusega sisekeskkondades, kuid ei talu suure võimsusega ega karmides tingimustes.
Tööstuslikud pistikud pakuvad tehastele vastupidavust ja keskkonnakaitset, kuid pole mõeldud suure võimsuse jaoks.
Välistingimustes kasutatavad veekindlad pistikud kaitsevad kiudaineid väljas, kuid ei ole mõeldud kõrge optilise võimsuse jaoks.
Polarisatsiooni säilitavad (PM) pistikud säilitavad polarisatsiooni täpse võtmega, kuid on väikese võimsusega ja labori{0}}kesksed.
Oleme hästi-tuntud kui üks juhtivaid suure võimsusega kiudpistikute tootjaid Hiinas. Kui kavatsete osta soodsa hinnaga suure võimsusega kiudühendust, saate meie tehasest hinnakirja ja tasuta näidise. Samuti on saadaval kohandatud teenus.
