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Anwendungsberichte

Präzisionsmessungen von Faserkabeln sichern hohe Qualität

Mit der Beliebtheit fasergeführter Lasersysteme steigen auch die Qualitätsanforderungen des Marktes. Um die hohe Qualität der konfektionierten Fasern sicherzustellen, hat LASER COMPONENTS in den letzten Jahren seine Messmöglichkeiten kontinuierlich ausgebaut. Das Laserlabor des Unternehmens verfügt über zahlreiche Einrichtungen, mit denen überprüft und dokumentiert wird, dass die ausgelieferten Produkte den vom Kunden gewünschten Spezifikationen entsprechen.
 

Laserleistungsmessung

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Laser power measurement station Laser power measurement station

Im Laserlabor wird die Funktionalität von High-Power-Assemblys getestet, indem sie ähnlichen Beanspruchungen ausgesetzt werden wie im täglichen Einsatz. Die dazu verwendeten Diodenlasersysteme decken zwei Konfigurationen ab, die in der Industrie häufig genutzt werden: Fasern ab einem Durchmesser von 200 µm werden bei einer Wellenlänge von 980 nm auf Laserleistungen bis 130 W cw geprüft. Zudem sind auch Tests mit 50 W cw für 100 µm-Fasern möglich. Der dafür verwendete Laser emittiert mit einer Wellenlänge von 914 nm.

Für die Dämpfungsmessung wird der austretende Strahl mit einem Laserleistungsdetektor erfasst, um festzustellen, ob bei der Übertragung optische Transmissionsverluste aufgetreten sind und die Faser der Belastung durch den Laser standhält. Mit Temperaturfühlern an den Steckern lassen sich zudem Erwärmungen erkennen, die auf Mantelmoden oder andere Schäden hinweisen.
 

Abbildung 1: Laserleistungsmessplatz

Faserstirnflächenkontrolle

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Fiber end face inspection with digital measuring microscope (magnification factor of 300) Fiber end face inspection with digital measuring microscope (magnification factor of 300)

Eine absolut saubere Faserstirnfläche ist ein unabdingliches Qualitätskriterium. Bei der Übertragung von hohen optischen Leistungen können selbst kleinste Partikel von wenigen µm Durchmesser die Faser zerstören. LASER COMPONENTS kontrolliert beim Warenausgang ausnahmslos alle Stirnflächen mit einem digitalen Messmikroskop. Durch die gewählte Vergrößerung von 300x fallen auch die winzigsten Verschmutzungen auf.

Für die Auswertung von unbeschichteten Fasern verfolgt das Unternehmen eine strikte Null-Fehler-Politik. Bei der Prüfung von Faserendflächen mit Antireflexbeschichtung werden Standards für Laseroptiken verwendet, wie sie in der ISO-Norm 10110 festgelegt sind. Es gilt die Spezifikation 5/C3x0,005. Das bedeutet, dass kein Fehler eine größere Stufenzahl als 0,005 aufweisen darf. Die Summe der Stufenzahlen aller Fehler darf nicht größer sein als 3 x 0,005. Die Stufenzahl ist als Quadratwurzel der Fläche des Fehlers definiert.

 

Abbildung 2: Faserendflächeninspektion mit digitalem Messmikroskop

Zentrizitätsmessung

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Die Zentrizität der Faser innerhalb des Steckverbinders ist ein entscheidendes Kriterium zur Vermeidung unerwünschter Mantelmoden. Nur wenn die Faser exakt ausgerichtet wurde, können die Assemblys problemlos durch Ein- und Ausstecken ausgewechselt werden. Im Rahmen der Ausgangskontrolle wird jedes Assembly auf seine Zentrizität geprüft. Zwischen dem Fasermittelpunkt und dem Ferrulenmittelpunkt wird dabei standardmäßig eine maximale Abweichung von 10 µm toleriert. Auf Wunsch ist aber auch eine Genauigkeit von <5 µm möglich.

Messung der numerischen Apertur von Multimode Fasern

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Figure 3: Setup of an optical fiber in the NA measuring station. Good (top) and poor (bottom) NA preservation. Figure 3: Setup of an optical fiber in the NA measuring station. Good (top) and poor (bottom) NA preservation.

Die Numerische Apertur (NA) eines Lichtwellenleiters beschreibt den Öffnungsgrad des kegelförmigen Lichtbündels, das aus der Endfläche der Faser austritt. Sie entspricht dem Sinus des Divergenzwinkels (Näherung). Nach der Übertragung durch die Faser soll die Divergenz des austretenden Strahls idealerweise der des eingekoppelten Strahls entsprechen. Das kann allerdings nur mit Singlemode-Fasern erzielt werden, die immer einen Strahl mit idealem Gaußprofil erzeugen.

 

Abbildung 3: Aufbau einer optischen Faser im NA-Messplatz. Gute (oben) und schlechte (unten) NA-Erhaltung.

Bei Multimode-Fasern weicht der Ausgangsstrahl grundsätzlich von der Idealform ab, da sich die einzelnen Moden mischen und überlagern. LASER COMPONENTS hat den Anspruch, diese Abweichung so gering wie möglich zu halten. 95% der ausgehenden Leistung sollen weiterhin dieselben Strahlparameter aufweisen wie
der eingekoppelte Strahl. Zur Kontrolle und Dokumentation hat das Unternehmen eigens einen NA-Messplatz
entwickelt. Um die numerische Apertur zu bestimmen, wird der winkelabhängige begrenzte Lichtstrom erfasst. Diese Untersuchungen können an sämtlichen Multimode-Fasern aus unserem Portfolio durchgeführt werden.

Kompetenz in der Fasertechnik

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Mit diesen Messeinrichtungen stellt LASER COMPONENTS sicher, dass nur Assemblys das Haus verlassen, die den Spezifikationen des Kunden entsprechen und dem hohen Qualitätsanspruch des Unternehmens gerecht werden. Bei der Umsetzung von individuellen LWL-Lösungen setzen die Fachleute der Produktionsabteilung auf Präzision und umfassendes technisches Know-how. Für spezielle Anforderungen erarbeitet das hauseigene Entwickler-Team innovative Lösungsansätze wie Fiber Tips oder individuelle Beschichtungen für Faserendflächen.

Produktübersicht

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Akupunkturfasern

Optische Fasern für die Laserakupunktur.

Assemblies with Coatings Assemblies with Coatings
Beschichtete Fasern

Faserendflächen mit Antireflex-Beschichtung für hohe Einkoppeleffizienz.

Datenkabel für die Medizintechnik

LWL-Datenkabel für den OP müssen unter Reinraumbedingungen gefertigt werden. 

Wir fertigen nach Kundenwunsch.
Diamond Cleaving Knive Diamond Cleaving Knive
Faser-Trennwerkzeuge

Mit einem Diamant-Ritzwerkzeug können Lichtwellenleiter kostengünstig, einfach und effektiv getrennt werden.

Faser Kollimatoren Faser Kollimatoren
Faserkollimator

Faserkollimatoren werden zum Einkoppeln bzw. Auskoppeln von Licht in eine oder aus einer optischen Faser verwendet.

Die von Laser Components entwickelten Koppeleinheiten für die UV-NIR- und CO2-Wellenlängen können auch in umgekehrter Richtung als Kollimatoren eingesetzt werden.
FiberKey P FiberKey P
Faserkopplung

FiberKey® heißen unsere Einkoppeleinheiten für Quarz- und Hohlkernfasern.

Spherical Lenses Spherical Lenses
FiberTips

FiberTips verändern die Abstrahlcharakteristik der Faser. Wir bieten Fiber End Caps zur Auskopplung/Einkopplung hoher Laserleistungen und Kugellinsen an, die in der Medizintechnik eingesetzt werden.

High Power Multimode Assemblies High Power Multimode Assemblies
Hochleistungs-Laserkabel-ModeStrip

ModeStrip-Laserkabel für eine hohe optische Strahlqualität ohne Mantelmoden.

Stecker High Power SMA Stecker High Power SMA
Hochleistungs-Patchkabel SMA/D80/DIN

Konfektionierte Silica-Fasern zur Übertragung hoher Laserleistungen

Invasive Bare Fibers SMA Invasive Bare Fibers SMA
Invasivfasern (Bare Fibers)

Als Invasivfasern werden Fasern bezeichnet, die im Rahmen einer medizinischen Anwendung innerhalb des Körpers eingesetzt werden.

Konfektionierte Kabel für die Medizin Konfektionierte Kabel für die Medizin
Kundenspezifische Assemblies für die Medizintechnik

Optische Glasfasern für die Medizintechnik müssen unter ISO13485 Bedingungen gefertigt werden. 

Für die Beleuchtung oder die Behandlung im medizinischen Bereich.
Spezialsteckverbinder

Steckverbinder mit unterschiedlichen Faserbohrungen für spezielle Anwendungen.

Florian Tächl
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LASER COMPONENTS Germany – Ihr kompetenter Partner für optische und optoelektronische Komponenten in Deutschland.

Willkommen bei der LASER COMPONENTS Germany GmbH, Ihrem Experten für Komponenten in der Photonik. Unser breites Produktsortiment an Detektoren, Laserdioden, Lasermodulen, Optik, Faseroptik und mehr ist jeden Euro (€/EUR) wert. Mit maßgeschneiderten Lösungen decken wir alle denkbaren Anwendungsbereiche ab: von der Sensortechnik bis zur Medizintechnik.
Sie erreichen uns hier:

Werner-von-Siemens-Str. 15
82140 Olching
Deutschland

Tel.: +49 8142 2864-0
E-Mail: info(at)lasercomponents.com

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Sales Account Manager / Fiber Optics
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Head of Business Unit Fiber Optics
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