Qu'est-ce qu'un cordon de raccordement à « gros cœur » (ou « cœur de grand diamètre ») ?

Centre Technique Global OFSCN Base de Connaissances Techniques OFSCN
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Ce câble de connexion n’est généralement pas utilisé pour transmettre des signaux. À quoi sert-il alors ?

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En génie optique, la conception des câbles à fibre optique « à grand cœur » (Large-core Fiber Patch Cord) ou câbles à énergie à grand cœur est complètement différente de celle des câbles à fibre optique de communication traditionnels.

Les fibres optiques de communication ordinaires (telles que les fibres monomodes, dont le diamètre du cœur n’est que d’environ 9\ \mu\text{m} ; ou les fibres multimodales standard, dont le diamètre du cœur est généralement de 50\ \mu\text{m} ou 62.5\ \mu\text{m} ) sont principalement utilisées pour transporter des signaux lumineux de faible puissance, l’objectif principal étant une faible atténuation, une faible dispersion et l’intégrité du signal.

En revanche, les câbles à fibre optique à grand cœur (dont le diamètre du cœur se situe généralement entre 105\ \mu\text{m} et 1000\ \mu\text{m} , voire plus) ne sont pas destinés à la transmission de signaux modulés à haute fréquence transportant des informations de données, mais à la conduction des énergies physiques et des composantes optiques suivantes :

1. Énergie optique (Transmission laser de haute puissance / Laser Power Delivery)

C’est le scénario d’application le plus central des câbles à grand cœur. Lorsqu’il est nécessaire de transmettre des lasers de haute puissance allant de centaines de milliwatts (mW) à des milliers de kilowatts (kW), l’utilisation de fibres optiques ordinaires monomodes entraînerait une densité de puissance optique extrêmement élevée en raison de la surface extrêmement petite du cœur, provoquant un effet de lentille thermique, voire une dégradation catastrophique du niveau optique (COD, c’est-à-dire fusion ou brûlure de l’extrémité de la fibre).

  • Mécanisme physique : En augmentant de manière multiplicative la surface de la section transversale du cœur, les fibres à grand cœur peuvent réduire efficacement la densité de puissance lumineuse par unité de surface, permettant ainsi une transmission sûre et efficace de l’énergie laser de haute puissance.
  • Exemples d’application : Soudage laser, découpe laser, marquage laser dans l’industrie, ainsi que les lasers chirurgicaux dans le domaine médical (tels que les lasers à holmium, les lasers à thulium pour la lithotripsie et la résection tissulaire).

2. Transmission de la lumière de pompe (Pump Light Delivery)

Dans la structure des lasers à fibre de haute puissance ou des amplificateurs optiques (tels que les amplificateurs à fibre dopée à l’erbium), il est nécessaire d’injecter l’énergie de pompe de haute puissance générée par plusieurs sources de pompe à semi-conducteurs (Pump LD) dans le milieu de gain. Ces lumières de pompe incohérentes et à haute énergie sont précisément collectées et transmises par des fibres multimodales à grand cœur.

3. Collecte de signaux optiques faibles (Light Collection)

Les fibres à grand cœur possèdent une très grande surface de réception lumineuse et une ouverture numérique ( \text{NA} ) élevée, ce qui signifie qu’elles ont une capacité de collecte de lumière (Etendue) extrêmement forte.

  • Mécanisme physique : La dispersion modale (Modal Dispersion) dans les fibres multimodales à grand cœur est très importante et ne peut pas maintenir l’intégrité de la forme d’onde des signaux à haute vitesse. Mais si l’objectif est simplement de « collecter de l’énergie lumineuse », les grands cœurs sont un excellent choix.
  • Exemples d’application :
    • Analyse spectrale : Utilisé pour collecter les signaux de diffusion Raman (Raman Scattering), de fluorescence faible (Fluorescence) ou d’absorption spectrale, et les transmettre à un spectromètre.
    • Observation astronomique : Collecter la faible lueur incohérente des corps célestes lointains.

4. Éclairage à haute luminosité (Illumination)

Utilisé pour transmettre une lumière blanche, ultraviolette ou d’autres sources lumineuses de haute intensité vers des zones difficiles d’accès, telles que l’éclairage profond dans les endoscopes médicaux, l’éclairage en imagerie microscopique ou les sources lumineuses de positionnement de vision machine de haute précision.

Association de produits OFSCN® et support technique

Bien que le système de transmission d’énergie laser à grand cœur de haute puissance lui-même (tel que les composants de fibre de transmission d’énergie industrielle de niveau kW) ne fasse pas partie de la série de production standardisée de Dacheng Yongsheng (OFSCN®) (les produits principaux d’OFSCN® se concentrent principalement sur les capteurs à fibre optique de haute précision, les composants de capteurs à réseau de Bragg en fibre et la communication optique dans des environnements extrêmes à très haute température), Dacheng Yongsheng fournit des connecteurs résistants aux hautes températures avec interface SMA905 utilisables pour les systèmes multimodaux, les systèmes de collecte de lumière et le couplage à grand cœur :

Si vos expériences ou applications industrielles impliquent la transmission d’énergie multimode ou la collecte de spectres faibles à des températures spéciales, Dacheng Yongsheng supporte également le blindage personnalisé par tubes en acier inoxydable sans soudure pour divers types de fibres multimodales, afin de répondre aux besoins de protection physique dans des environnements rigoureux.