การเชื่อมต่อและการประยุกต์ใช้ใยแก้วนำแสงส่งพลังงาน

  สำหรับการประยุกต์ใช้ใยแก้วนำแสงที่ส่งพลังงานในเลเซอร์ ดัชนีหลักในการวัดประสิทธิภาพคือประสิทธิภาพการเชื่อมต่อของเลเซอร์และใยแก้วนำแสง หรือประสิทธิภาพการส่งผ่านเลเซอร์ของใยแก้วนำแสง (สามารถแสดงได้ด้วยการสูญเสียการแทรก/การสูญเสียการเชื่อมต่อ) . ซึ่งรวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างเลเซอร์กับใยแก้วนำแสงที่ส่งพลังงาน เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อระหว่างใยแก้วนำแสงที่ส่งพลังงานและใยแก้วนำแสงที่ส่งพลังงาน หรือการเชื่อมต่อระหว่างใยแก้วนำแสงที่ส่งพลังงานและสายเดี่ยวธรรมดา ใยแก้วนำแสงโหมด

  หลังจากหลายทศวรรษของการพัฒนาเชิงพาณิชย์ การเชื่อมต่อแบบคัปปลิ้งระหว่างเส้นใยนำแสงที่ส่งพลังงานและเส้นใยนำแสง การเชื่อมต่อของเส้นใยนำแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนขนาดใหญ่ทั่วไป สามารถรับรู้ได้อย่างง่ายดายด้วยตัวต่อฟิวชั่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนขนาดใหญ่ในเชิงพาณิชย์เช่นเดียวกับโหมดเดี่ยวทั่วไป ใยแก้วนำแสง สำหรับเส้นใยเรขาคณิตพิเศษที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางขนาดใหญ่ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางและโครงสร้างแกนกลางแตกต่างจากเส้นใยโหมดเดี่ยวทั่วไป และสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน วิธีการเชื่อมต่อจึงมักจะซับซ้อนกว่า

เชื่อมต่อแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์กับไฟเบอร์ส่งพลังงานโดยตรง 

(1) การต่อตรงโดยตรง กล่าวคือ ปลายไฟเบอร์ถูกติดตั้งใกล้กับแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ เพื่อให้แสงเลเซอร์ที่สร้างขึ้นถูกต่อเข้ากับไฟเบอร์โดยตรง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ ปลายไฟเบอร์มักจะถูกประมวลผลเป็นรูปร่างโครงสร้างพื้นผิวด้วยกล้องจุลทรรศน์ทรงกลม ทรงกรวย หรือพาราโบลา ในเวลานี้ ขนาดและมุมที่แตกต่างของพื้นผิวเปล่งแสงของแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ ขนาดหน้าด้านท้าย รูรับแสงตัวเลข รูปร่างของใยแก้วนำแสง และระยะห่างระหว่างทั้งสองจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการเชื่อมต่อกันทั้งหมด

(2) การมีเพศสัมพันธ์ทางอ้อม นั่นคือ ผ่านเลนส์เพื่อให้เกิดการมีเพศสัมพันธ์ของเลเซอร์กับใยแก้วนำแสง เลนส์อาจเป็นเลนส์เดี่ยวหรือระบบเลนส์รวมที่ประกอบด้วยเลนส์หลายตัว นอกจากนี้ยังมีเลนส์หลายประเภท เช่น เลนส์ทรงกระบอก เลนส์บอล เลนส์ครึ่งทรงกลม มีการผสมผสานและรูปแบบการใช้งานที่แตกต่างกัน เลเซอร์เอาท์พุตจะถูกปรับเทียบโดยแกนเร็วและลำแสงแกนช้า จากนั้นโฟกัสไปที่แกนไฟเบอร์ผ่านเลนส์ปรับแนวระนาบ

ทิศทางการพัฒนาของการส่งพลังงานใยแก้วนำแสง

  ในอนาคต ทิศทางการพัฒนาหลักของการส่งพลังงานใยแก้วนำแสงจะยังคงมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพการส่งผ่านที่สูงขึ้นและกำลังส่งที่มากขึ้น ประสิทธิภาพการส่งผ่านที่สูงขึ้นนั้นส่วนใหญ่เป็นการสร้างความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการเชื่อมต่อการเชื่อมต่อของใยแก้วนำแสงที่ถ่ายโอนพลังงาน ในอีกด้านหนึ่ง กำลังส่งที่มากขึ้นสามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับใยแก้วนำแสงการส่งพลังงานที่มีอยู่ หรือสามารถออกแบบโครงสร้างใยแก้วนำแสงใหม่ได้ ในทางกลับกัน เราก็สามารถเริ่มต้นจากด้านวัสดุได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แม้ว่าวัสดุแก้วควอตซ์ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพการส่งผ่านที่ดีในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และช่วงความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด แต่ก็ไม่มีอำนาจที่จะส่งพลังงานเลเซอร์ที่ความยาวคลื่นอินฟราเรด เป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะต้องศึกษาวัสดุใหม่ที่มีอยู่