Thorlabs摻鐿光纖
- 產品型號：
- 更新時間：2024-04-19
- 產品介紹：Thorlabs摻鐿光纖，用于光學放大器、ASE光源以及高功率脈沖和連續波激光器應用，工作功率范圍從毫瓦到100瓦，發光波長1000 - 1100 nm。這種光纖由芬蘭的nLight, Inc.生產，使用了的摻雜光纖生產技術：Liekki納米粒子直接沉積（DND）。Liekki DND技術能夠滿足光纖應用的要求，比如短光纖、不損壞纖芯的平坦折射率剖面、以及較高的纖芯包層比
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產品介紹
| 品牌 | Thorlabs | 價格區間 | 面議 |
|---|---|---|---|
| 組件類別 | 光學元件 | 應用領域 | 電子/電池 |
Thorlabs摻鐿光纖
Thorlabs摻鐿光纖特性
摻鐿石英光纖，用于約1000nm- 1100 nm光纖激光器和放大器
提供單模光纖和大模場光纖
纖芯泵浦或包層泵浦設計，用于1 mW- >100 W的輸出功率
下面也出售匹配的無源光纖
幾何形狀符合有源光纖的行業標準，包層?125、?250或?400 µm
Thorlabs提供的摻鐿光纖，用于光學放大器、ASE光源以及高功率脈沖和連續波激光器應用，工作功率范圍從毫瓦到100瓦，發光波長1000 - 1100 nm。這種光纖由芬蘭的nLight, Inc.生產，使用了的摻雜光纖生產技術：Liekki納米粒子直接沉積(DND)。Liekki DND技術能夠滿足光纖應用的要求，比如短光纖、不損壞纖芯的平坦折射率剖面、以及較高的纖芯-包層比(大模場雙包層光纖)。
摻鐿光纖可選纖芯泵浦或者包層泵浦(雙包層)設計。纖芯泵浦光纖非常適合低功率應用，有源光纖長度很短，其類似遠程通信的幾何形狀便于拼接和處理，并且兼容低成本泵浦二極管和標準無源單模(SM)光纖。
與纖芯泵浦有源光纖相比，包層泵浦雙包層的效率更高，輸出功率更高。包層泵浦光纖為雙包層，意味著光纖的鍍層作為第二包層，允許*包層具備波導功能。一般地，雙包層光纖的纖芯為低NA單模光纖或者大模場(LMA)光纖，用于激發光；*包層為高NA和多模，用于泵浦光。
我們也供應保偏摻鐿光纖。
Item # | Type | Absorption | Pump | Core | Cladding |
YB1200-4/125 | SMa | 280 ± 50 dB/m | Core | 4.4 ± 0.8 μm MFD | 125 ± 2 μm |
YB1200-6/125DC | SMa | 0.55 ± 0.1 dB/m | Cladding | 7.0 ± 0.5 μm MFD | 125 ± 2 μm |
YB1200-10/125DC | LMAb | 1.7 ± 0.3 dB/m | 10.0 ± 1.0 μm | 125 ± 2 μm | |
YB1200-20/400DC | LMAb | 0.6 ± 0.1 dB/m | 20.0 ± 1.5 μm | 400 ± 10 μm | |
YB1200-25/250DC | LMAb | 2.3 ± 0.3 dB/m | 25.0 ± 1.5 μm | 250 ± 5 μm | |
YB2000-10/125DC | LMAb | 2.0 ± 0.4 dB/m | 10 ± 1.0 μm | 125 ± 2 μm |
纖芯泵浦光纖橫截面
包層泵浦光纖橫截面
Active Fibers Selection Guide | ||
Ytterbium-Doped SM and LMAYtterbium-Doped PMErbium-Doped SM and LMA | Ytterbium-Doped SM and LMAYtterbium-Doped PMErbium-Doped SM and LMA | Ytterbium-Doped SM and LMAYtterbium-Doped PMErbium-Doped SM and LMA |
纖芯泵浦單模光纖
Item # | YB1200-4/125 |
Cladding Geometry | Round |
Peak Core Absorption @ 976 nm (Nominal) | 1200 dB/m |
Core Absorption @ 920 nm | 280 dB/m |
MFD | 4.4 ± 0.8 μm |
Cladding Diameter | 125 ± 2 μm |
Coating Diameter | 245 ± 15 μm |
Core Numerical Aperture (NA) (Nominal) | 0.2 |
Cladding NA | >0.46 |
Cut-Off Wavelength | 1010 ± 70 nm |
Coating Material | High-Index Acrylate |
Core Concentricity Error | ≤0.7 μm |
Proof Test | ≥100 kpsi |
Core Index | Proprietarya |
Cladding Index | Proprietarya |
a. 很抱歉我們不能提供更多信息。
包層泵浦、雙包層SM和LMA光纖
Item # | YB1200-6/125DC | YB1200-10/125DC | YB1200-20/400DC | YB1200-25/250DC | YB2000-10/125DC |
Cladding Geometry | Octagonal | ||||
Peak Cladding Absorption @ 976 nm (Nominal) | 2.4 dB/m | 7.4 dB/m | 2.6 dB/m | 9.9 dB/m | - |
Cladding Absorption @ 920 nm | 0.55 ± 0.1 dB/m | 1.7 ± 0.3 dB/m | 0.6 ± 0.1 dB/m | 2.3 ± 0.3 dB/m | 2.0 ± 0.4 dB/m |
MFD | 7.0 ± 0.5 μm | 11.1 µma | 16.6 µma | 19.3 µma | - |
Core Diameter | - | 10.0 ± 1.0 µm | 20.0 ± 1.5 µm | 25.0 ± 1.5 µm | 10 ± 1.0 µm |
Cladding Diameterb | 125 ± 2 μm | 125 ± 2 μm | 400 ± 10 μm | 250 ± 5 μm | 125 ± 2 μm |
Coating (Second Cladding) Diameter | 245 ± 15 μm | 245 ± 15 μm | 520 ± 15 μm | 350 ± 15 μm | 245 ± 15 μm |
Core Numerical Aperture (NA) | 0.12a | 0.080 ± 0.005 | 0.070 ± 0.005 | 0.070 ± 0.005 | 0.12 ± 0.02 |
Cladding NA | ≥0.48 | ≥0.48 | ≥0.48 | ≥0.48 | >0.46 |
Coating Material | Low-Index Acrylate | Low-Index Acrylate | Low-Index Acrylate | Low-Index Acrylate | Low-Index Acrylate |
Core Concentricity Error | ≤1.0 μm | ≤1.0 μm | ≤1.2 μm | ≤1.0 μm | < 1.5 μm |
Proof Test | ≥100 kpsi | ≥100 kpsi | ≥100 kpsi | ≥100 kpsi | >100 kpsi |
Core Index | Proprietaryc | ||||
Cladding Index | Proprietaryc | ||||
a. 標稱值
b. 八邊形包層相對平面的測量值。
c. 很抱歉我們不能提供更多信息。
匹配的無源LMA光纖
Item # | P-6/125DC | P-10/125DC | P-20/400DC | P-25/250DC |
Matching Active Fiber | YB1200-6/125DC | YB1200-10/125DC | YB1200-20/400DC | YB1200-25/250DC |
Cladding Geometry | Round | |||
Core Diameter | 7 ± 0.5 µma | 10 ± 1.0 µm | 20 ± 1.5 µm | 25 ± 1.5 µm |
Cladding Diameter | 125 ± 2 μm | 400 ± 5 µm | 250 ± 5 µm | |
Coating (Second Cladding) Diameter | 245 ± 15 μm | 520 ± 15 µm | 350 ± 15 µm | |
Core Numerical Aperture (NA) | 0.12 (Nominal) | 0.08 ± 0.005 | 0.07 ± 0.005 | |
Cladding NA | ≥0.48 | |||
Coating Material | Low-Index Acrylate | |||
Proof Test | ≥100 kpsi | |||
Core Index | Proprietaryb | |||
Cladding Index | Proprietaryb | |||
a. 纖芯直徑規格是指在1060 nm處的遠場模場直徑。
b. 很抱歉我們不能提供更多信息。
損傷閥值
激光誘導的光纖損傷
以下教程詳述了無終端(裸露的)、有終端光纖以及其他基于激光光源的光纖元件的損傷機制，包括空氣-玻璃界面(自由空間耦合或使用接頭時)的損傷機制和光纖玻璃內的損傷機制。諸如裸纖、光纖跳線或熔接耦合器等光纖元件可能受到多種潛在的損傷(比如，接頭、光纖端面和裝置本身)。光纖適用的大功率始終受到這些損傷機制的小值的限制。
雖然可以使用比例關系和一般規則估算損傷閾值，但是，光纖的損傷閾值在很大程度上取決于應用和特定用戶。用戶可以以此教程為指南，估算大程度降低損傷風險的安全功率水平。如果遵守了所有恰當的制備和適用性指導，用戶應該能夠在的大功率水平以下操作光纖元件；如果有元件并未大功率，用戶應該遵守下面描述的"實際安全水平"該，以安全操作相關元件。可能降低功率適用能力并給光纖元件造成損傷的因素包括，但不限于，光纖耦合時未對準、光纖端面受到污染或光纖本身有瑕疵。關于特定應用中光纖功率適用能力的深入討論，請聯系技術支持techsupport-cn@thorlabs.com。
Quick Links |
Damage at the Air / Glass Interface |
Intrinsic Damage Threshold |
Preparation and Handling of Optical Fibers |
空氣-玻璃界面的損傷
空氣/玻璃界面有幾種潛在的損傷機制。自由空間耦合或使用光學接頭匹配兩根光纖時，光會入射到這個界面。如果光的強度很高，就會降低功率的適用性，并給光纖造成性損傷。而對于使用環氧樹脂將接頭與光纖固定的終端光纖而言，高強度的光產生的熱量會使環氧樹脂熔化，進而在光路中的光纖表面留下殘留物。
損傷的光纖端面
未損傷的光纖端面
裸纖端面的損傷機制
光纖端面的損傷機制可以建模為大光學元件，紫外熔融石英基底的工業標準損傷閾值適用于基于石英的光纖(參考右表)。但是與大光學元件不同，與光纖空氣/璃界面相關的表面積和光束直徑都非常小，耦合單模(SM)光纖時尤其如此，因此，對于給定的功率密度，入射到光束直徑較小的光纖的功率需要比較低。
右表列出了兩種光功率密度閾值：一種理論損傷閾值，一種"實際安全水平"。一般而言，理論損傷閾值代表在光纖端面和耦合條件非常好的情況下，可以入射到光纖端面且沒有損傷風險的大功率密度估算值。而"實際安全水平"功率密度代表光纖損傷的低風險。超過實際安全水平操作光纖或元件也是有可以的，但用戶必須遵守恰當的適用性說明，并在使用前在低功率下驗證性能。
計算單模光纖和多模光纖的有效面積
單模光纖的有效面積是通過模場直徑(MFD)定義的，它是光通過光纖的橫截面積，包括纖芯以及部分包層。耦合到單模光纖時，入射光束的直徑必須匹配光纖的MFD，才能達到良好的耦合效率。
例如，SM400單模光纖在400 nm下工作的模場直徑(MFD)大約是?3 µm，而SMF-28 Ultra單模光纖在1550 nm下工作的MFD為?10.5 µm。則兩種光纖的有效面積可以根據下面來計算：
SM400 Fiber:Area= Pi x (MFD/2)2 = Pi x (1.5µm)2 = 7.07 µm2= 7.07 x 10-8cm2
SMF-28 Ultra Fiber: Area = Pi x (MFD/2)2 = Pi x (5.25 µm)2= 86.6 µm2= 8.66 x 10-7cm2
為了估算光纖端面適用的功率水平，將功率密度乘以有效面積。請注意，該計算假設的是光束具有均勻的強度分布，但其實，單模光纖中的大多數激光束都是高斯形狀，使得光束中心的密度比邊緣處更高，因此，這些計算值將略高于損傷閾值或實際安全水平對應的功率。假設使用連續光源，通過估算的功率密度，就可以確定對應的功率水平：
SM400 Fiber: 7.07 x 10-8cm2x 1MW/cm2= 7.1 x10-8MW =71 mW (理論損傷閾值)
7.07 x 10-8cm2x 250 kW/cm2= 1.8 x10-5kW = 18 mW (實際安全水平)
SMF-28 Ultra Fiber: 8.66 x 10-7cm2x 1MW/cm2= 8.7 x10-7MW =870mW (理論損傷閾值)
8.66 x 10-7cm2x 250 kW/cm2= 2.1 x10-4kW =210 mW (實際安全水平)
多模(MM)光纖的有效面積由纖芯直徑確定，一般要遠大于SM光纖的MFD值。如要獲得佳耦合效果，Thorlabs建議光束的光斑大小聚焦到纖芯直徑的70 - 80%。由于多模光纖的有效面積較大，降低了光纖端面的功率密度，因此，較高的光功率(一般上千瓦的數量級)可以無損傷地耦合到多模光纖中。
Estimated Optical Power Densities on Air / Glass Interfacea | ||
Type | Theoretical Damage Thresholdb | Practical Safe Levelc |
CW | ~1 MW/cm2 | ~250 kW/cm2 |
10 ns Pulsed | ~5 GW/cm2 | ~1 GW/cm2 |
所有值針對無終端(裸露)的石英光纖，適用于自由空間耦合到潔凈的光纖端面。
這是可以入射到光纖端面且沒有損傷風險的大功率密度估算值。用戶在高功率下工作前，必須驗證系統中光纖元件的性能與可靠性，因其與系統有著緊密的關系。
這是在大多數工作條件下，入射到光纖端面且不會損傷光纖的安全功率密度估算值。
插芯/接頭終端相關的損傷機制
有終端接頭的光纖要考慮更多的功率適用條件。光纖一般通過環氧樹脂粘合到陶瓷或不銹鋼插芯中。光通過接頭耦合到光纖時，沒有進入纖芯并在光纖中傳播的光會散射到光纖的外層，再進入插芯中，而環氧樹脂用來將光纖固定在插芯中。如果光足夠強，就可以熔化環氧樹脂，使其氣化，并在接頭表面留下殘渣。這樣，光纖端面就出現了局部吸收點，造成耦合效率降低，散射增加，進而出現損傷。
與環氧樹脂相關的損傷取決于波長，出于以下幾個原因。一般而言，短波長的光比長波長的光散射更強。由于短波長單模光纖的MFD較小，且產生更多的散射光，則耦合時的偏移也更大。
為了大程度地減小熔化環氧樹脂的風險，可以在光纖端面附近的光纖與插芯之間構建無環氧樹脂的氣隙光纖接頭。我們的高功率多模光纖跳線就使用了這種設計特點的接頭。
曲線圖展現了帶終端的單模石英光纖的大概功率適用水平。每條線展示了考慮具體損傷機制估算的功率水平。大功率適用性受到所有相關損傷機制的低功率水平限制(由實線表示)。
制備和處理光纖
通用清潔和操作指南
建議將這些通用清潔和操作指南用于所有的光纖產品。而對于具體的產品，用戶還是應該根據輔助文獻或手冊中給出的具體指南操作。只有遵守了所有恰當的清潔和操作步驟，損傷閾值的計算才會適用。
安裝或集成光纖(有終端的光纖或裸纖)前應該關掉所有光源，以避免聚焦的光束入射在接頭或光纖的脆弱部分而造成損傷。
光纖適用的功率直接與光纖/接頭端面的質量相關。將光纖連接到光學系統前，一定要檢查光纖的末端。端面應該是干凈的，沒有污垢和其它可能導致耦合光散射的污染物。另外，如果是裸纖，使用前應該剪切，用戶應該檢查光纖末端，確保切面質量良好。
如果將光纖熔接到光學系統，用戶先應該在低功率下驗證熔接的質量良好，然后在高功率下使用。熔接質量差，會增加光在熔接界面的散射，從而成為光纖損傷的來源。
對準系統和優化耦合時，用戶應該使用低功率；這樣可以大程度地減少光纖其他部分(非纖芯)的曝光。如果高功率光束聚焦在包層、涂覆層或接頭，有可能產生散射光造成的損傷。
高功率下使用光纖的注意事項一般而言，光纖和光纖元件應該要在安全功率水平限制之內工作，但在理想的條件下(佳的光學對準和非常干凈的光纖端面)，光纖元件適用的功率可能會增大。用戶先必須在他們的系統內驗證光纖的性能和穩定性，然后再提高輸入或輸出功率，遵守所有所需的安全和操作指導。以下事項是一些有用的建議，有助于考慮在光纖或組件中增大光學功率。
要防止光纖損傷光耦合進光纖的對準步驟也是重要的。在對準過程中，在取得佳耦合前，光很容易就聚焦到光纖某部位而不是纖芯。如果高功率光束聚焦在包層或光纖其它部位時，會發生散射引起損傷
使用光纖熔接機將光纖組件熔接到系統中，可以增大適用的功率，因為它可以大程度地減少空氣/光纖界面損傷的可能性。用戶應該遵守所有恰當的指導來制備，并進行高質量的光纖熔接。熔接質量差可能導致散射，或在熔接界面局部形成高熱區域，從而損傷光纖。
連接光纖或組件之后，應該在低功率下使用光源測試并對準系統。然后將系統功率緩慢增加到所希望的輸出功率，同時周期性地驗證所有組件對準良好，耦合效率相對光學耦合功率沒有變化。
由于劇烈彎曲光纖造成的彎曲損耗可能使光從受到應力的區域漏出。在高功率下工作時，大量的光從很小的區域(受到應力的區域)逃出，從而在局部形成產生高熱量，進而損傷光纖。請在操作過程中不要破壞或突然彎曲光纖，以盡可能地減少彎曲損耗。
用戶應該針對給定的應用選擇合適的光纖。例如，大模場光纖可以良好地代替標準的單模光纖在高功率應用中使用，因為前者可以提供更佳的光束質量，更大的MFD，且可以降低空氣/光纖界面的功率密度。
階躍折射率石英單模光纖一般不用于紫外光或高峰值功率脈沖應用，因為這些應用與高空間功率密度相關。
纖芯泵浦單模摻鐿光纖，單包層
纖芯泵浦設計
遠程通信型光纖幾何形便于處理、拼接和連接
與HI1060-型無源單模光纖拼接良好
應用
低噪聲、低功率前置放大器
ASE光源
連續波和脈沖激光器和放大器
Liekki YB1200-4/125是一種用于低噪聲、低非線性前置放大器和激光器的高摻鐿光纖。它是用于纖芯泵浦應用的單包層光纖。對于用雙包層光纖做功率放大器的光纖放大器中，這種光纖是用作前置放大器的理想選擇。
這種光纖的遠程通信幾何形狀使之兼容低成本泵浦二極管、標準單模無源光纖、以及標準遠程通信接頭和拼接技術。
Item # | Cladding | Absorption | Mode Field | Cladding | Coating | Core NA | Cut-Off | Core Index | Cladding Index |
YB1200-4/125 | Round | 280 dB/m | 4.4 µm @ 1060 nm | 125 ± 2 µm | 245 ± 15 µm | 0.2 | 1010 ± 70 nm | Proprietarya | Proprietarya |
a. 由于保密協議，很遺憾我們無法提供更多信息。
產品型號 | 公英制通用 |
YB1200-4/125 | 摻鐿單模光纖，模場直徑4.4 µm |
包層泵浦SM和LMA摻鐿光纖，雙包層
包層泵浦設計
單模或大模場面積工作
高泵浦吸收、光暗化效應低
斜率效率高（75-84%）
應用
高平均功率的脈沖放大器
中等和高功率脈沖和連續波激光器
材料處理
激光雷達
距離測量
這些摻鐿雙包層光纖是高達20瓦的中等和高功率應用的理想選擇，包括光纖功率放大器。高效工作的典型斜率效率為75%到84%。用于LMA版本的匹配被動光纖在下面有售。
每種光纖的斜率效率曲線請見下表
主要特性 | |
YB1200-6/125DC | 遠程通信幾何形兼容光柵和組合器等標準組件 |
YB1200-10/125DC | 包層高吸收率和單模纖芯是基于光纖的功率放大器的理想選擇 |
YB1200-20/400DC | ?400微米包層兼容工業標準的高功率泵浦激光器和傳輸光纖 |
YB1200-25/250DC | 高包層吸收率和高效率用于高平均功率脈沖光纖放大器 |
YB2000-10/125DC | 高摻雜濃度耐光暗化效應 |
Item # | Cladding | Absorption | Core | Cladding | Coating (Second | Core NA | Cladding NA | Slope | Core | Cladding |
YB1200-6/125DC | Octagonal | 0.55 ± 0.1 dB/m | 7.0 ± 0.5 µm MFD | 125 ± 2 µm | 245 ± 15 µm | 0.12b | ≥0.48 |
| Proprietaryc | Proprietaryc |
YB1200-10/125DC | 1.7 ± 0.3 dB/m | 10.0 ± 1.0 µm | 125 ± 2 µm | 245 ± 15 µm | 0.080 ± 0.005 |
| ||||
YB1200-20/400DC | 0.6 ± 0.1 dB/m | 20.0 ± 1.5 µm | 400 ± 10 µm | 520 ± 15 µm | 0.070 ± 0.005 | ≥0.48 |
| |||
YB1200-25/250DC | 2.3 ± 0.3 dB/m | 25.0 ± 1.5 µm | 250 ± 5 µm | 350 ± 15 µm | 0.070 ± 0.005 | ≥0.48 |
| |||
YB2000-10/125DC | 2.0 ± 0.4 dB/m | 10 ± 1.0 µm | 125 ± 2 µm | 245 ± 15 µm | 0.12 ± 0.02 | >0.46 |
a. 八邊形包層相對平面的測量值。
b. 標稱值
c. 由于保密協議，很遺憾我們無法提供更多信息。
產品型號 | 公英制通用 |
YB1200-6/125DC | 大模場面積雙包層摻鐿光纖，模場直徑6微米 |
YB1200-10/125DC | 大模場面積雙包層摻鐿光纖，芯徑10微米 |
YB1200-20/400DC | 大模場面積雙包層摻鐿光纖，芯徑20微米 |
YB1200-25/250DC | 大模場面積雙包層摻鐿光纖，芯徑25微米 |
YB2000-10/125DC | 大模場面積雙包層高摻鐿光纖，芯徑10微米 |
匹配的雙包層無源光纖
經過優化以耦合有源摻雜光纖
提供單模和大模場(LMA)選項
符合行業標準的幾何形狀，便于處理
這些無源光纖非常適合與上面出售的有源光纖拼接。選擇合適的纖芯直徑和數值孔徑匹配有源光纖，以維持通過光纖激光器或放大器的光束質量。外包層直徑設計環繞有源光纖，以使從無源到有源光纖的泵浦耦合損耗低。
這些無源光纖鍍有低折射率的丙烯酸，用于泵浦有源光纖。如有特殊要求，也可提供高折射率丙烯酸酯鍍膜；具體請聯系技術支持。
Item # | Compatible | Cladding | Core | Cladding | Coating (Second | Core NA | Cladding NA | Proof Test | Core Index | Cladding Index |
P-6/125DC | YB1200-6/125DC | Round | 7 ± 0.5 µma | 125 ± 2 µm | 245 ± 15 µm | 0.12 (Nominal) | ≥0.48 | ≥100 kpsi | Proprietaryb | Proprietaryb |
P-10/125DC | YB1200-10/125DC | 10 ± 1 µm | 0.08 ± 0.005 | |||||||
P-20/400DC | YB1200-20/400DC | 20 ± 1.5 µm | 400 ± 5 µm | 520 ± 15 µm | 0.07 ± 0.005 | |||||
P-25/250DC | YB1200-25/250DC | 25 ± 1.5 µm | 250 ± 5 µm | 350 ± 15 µm |
a. 纖芯直徑規格是指在1060 nm處的遠場模場直徑。
b. 很抱歉我們無法提供更多信息。
產品型號 | 公英制通用 |
P-6/125DC | NEW!無源單模雙包層光纖，纖芯6 µm，匹配YB1200-6/125DC |
P-10/125DC | 無源LMA雙包層光纖，纖芯10 µm，匹配YB1200-10/125DC(-PM) |
P-20/400DC | NEW!無源LMA雙包層光纖，纖芯20 µm，匹配YB1200-20/400DC |
P-25/250DC | NEW!無源LMA雙包層光纖，纖芯20 µm，匹配YB1200-25/250DC |
纖芯泵浦光纖橫截面
包層泵浦光纖橫截面
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