Волокно большого диаметра (LDF) — это тип оптического волокна со значительно большим диаметром сердцевины по сравнению со стандартными одномодовыми волокнами. В то время как традиционные одномодовые волокна обычно имеют диаметр сердцевины около 8-10 микрон, LDF может иметь диаметр сердцевины от 50 до 400 микрон или даже больше. Этот увеличенный размер ядра позволяет LDF передавать свет на большую площадь, что позволяет ему работать с более высокими уровнями мощности и улучшать производительность системы в различных приложениях.

Больший размер сердцевины LDF дает несколько преимуществ в различных областях:

1. Способность работать с мощностью: Одним из основных преимуществ LDF является его способность работать с более высокими уровнями мощности без возникновения нелинейных эффектов, таких как искажение оптического сигнала. Это делает LDF пригодным для приложений, требующих передачи лазера высокой мощности, таких как волоконные лазеры, усилители и промышленные системы резки и сварки.

2. Улучшенная эффективность: больший размер сердцевины LDF позволяет лучше передавать свет в волокно, что приводит к повышению эффективности передачи. Это особенно полезно в ситуациях, когда точное выравнивание между оптическими компонентами является сложной задачей, или в системах, требующих эффективного сбора света, таких как сенсоры и приложения для обработки изображений.

3. Уменьшение нелинейных эффектов: LDF демонстрирует уменьшенные нелинейные эффекты, такие как вынужденное рассеяние Бриллюэна (SBS) и вынужденное комбинационное рассеяние (SRS), по сравнению со стандартными одномодовыми волокнами. Эти нелинейные эффекты могут ограничить производительность волоконно-оптических систем, особенно при более высоких уровнях мощности. Больший размер ядра LDF помогает смягчить эти эффекты, позволяя передавать более мощные сигналы на большие расстояния.

4. Применение волоконных лазеров: LDF широко используется в области волоконных лазеров из-за его превосходных возможностей управления мощностью. Больший размер сердцевины позволяет эффективно накачивать активное волокно, обеспечивая высокую мощность лазерного излучения. Это делает LDF идеальным решением для таких приложений, как обработка материалов, телекоммуникации, медицинское оборудование и научные исследования.

5. Восприятие и визуализация: увеличенный диаметр сердцевины LDF способствует эффективному сбору света и позволяет разрабатывать специализированные волоконно-оптические датчики и системы визуализации. В таких приложениях, как биомедицинская визуализация, LDF может обеспечить улучшенное отношение сигнал/шум, повышенную глубину изображения и лучшее разрешение.

Важно отметить, что, хотя LDF предлагает преимущества в отношении мощности и эффективности, он также создает проблемы с точки зрения увеличения потерь и уменьшения пропускной способности по сравнению со стандартными одномодовыми волокнами. Таким образом, выбор типа волокна зависит от конкретных требований применения.

В заключение следует отметить, что волокно большого диаметра (LDF) с увеличенным диаметром сердцевины обеспечивает повышенную мощность, повышенную эффективность и снижение нелинейных эффектов. Его использование в волоконных лазерах, датчиках, изображениях и других приложениях высокой мощности демонстрирует значительные преимущества, которые он предлагает для различных отраслей промышленности. Поскольку технология продолжает развиваться, LDF, вероятно, будет играть решающую роль в создании волоконно-оптических систем и приложений следующего поколения.