光纤耦合声光调制器:精妙小巧封装,持续塑造未来
核心价值:光纤激光器的控制核心
对于许多从事制造业材料加工的原始设备制造商 (OEM) 而言,光纤激光器和光纤耦合激光器是他们为不同应用领域的终端客户提供价值的核心。
控制这些光纤激光器的输出——光束的时序、强度和时间波形——至关重要。同样关键的是,能够以可靠、高效、经济且根据特定设计和应用要求量身定制的方式实现这种控制。在许多情况下,实现这种控制的关键组件是光纤耦合声光调制器 (FCAOM)。
早在 2009 年,我们就结合其微光学封装能力和声光技术专长,为光纤激光器行业创造了一款开创性的设备。由此诞生的 Fiber-Q® 首次以紧凑、坚固、低损耗的设备形式,将声光技术的灵活性和可靠性引入光纤行业。该设备可以轻松集成到全光纤激光器架构中,同时不影响光纤系统所提供的核心优势。这款多功能封装为光纤耦合声光调制器设定了标杆。
如今,许多激光应用因其高性能和耐用性而依赖于 Fiber-Q,同时其多功能性使得该产品被广泛应用于各种领域。但 Fiber-Q 并未停滞不前。G&H 团队正持续为该设备进行演进,以应对新兴技术。
获奖设计,优势尽显
首先,FCAOM 的任何不稳定或故障都会耗费时间和金钱,因为它需要返工,并且还可能对与终端客户的关系产生负面影响。Fiber-Q 解决方案旨在全面克服这些风险。它经过严格的、垂直整合的内部质量控制——从晶体材料的选择和定向,到切割、抛光和增透膜镀制,再到光纤耦合——其高可靠性设计(曾荣获女王企业奖和英国物理学会奖)被无缝转化为高可靠性的最终产品。
其次,性能对于满足客户需求至关重要,因此 Fiber-Q 系列经过优化,能在更长时间内提供更佳性能。它结合了低插入损耗、高消光比(电光转换效率)和低功耗。
坚固性也是许多客户的关键考虑因素——特别是在航空航天与国防 (A&D) 以及太空应用等恶劣环境中。Fiber-Q 解决方案至少符合 IP54 防护等级标准,以防止灰尘和颗粒进入,同时还提供气密封装、镀金和加固型版本。
此外,此类组件的物理尺寸和占地面积常常给集成到复杂的光纤和 OEM 系统带来问题。Fiber-Q 通过紧凑且低矮的外形封装解决了这一问题,其产品尺寸仅略大于一个火柴盒。
总而言之,Fiber-Q 系列旨在提供卓越的性能和可靠性,同时在高达 330 MHz 的声频范围和从可见光到红外光 (400nm–2200 nm) 的光学波长范围内提供灵活的设计方案。
然而,现实情况是应用、设计和环境往往并非标准,需要定制化的解决方案——那么 Fiber-Q 如何应对这一挑战呢?
根据反馈灵活应变
我们致力于与客户合作开发 Fiber-Q,使其适用于客户的特定应用场景。这种适应性确保了更低的设计冗余(只包含必要的元素,没有多余部分),从而带来运营和经济效益,这是使用“一刀切”的现成组件根本无法比拟的。
正是这种为定制项目和批量生产实现定制化的过程——同时其产出物与所有 G产品一样经过同样严格的故障率分析和质量控制——使得 Fiber-Q 的变体得以在世界各地的不同市场和广泛应用中部署。
那么,这些市场、应用和新兴机遇具体是什么样的呢?
Fiber-Q 的现实应用
Fiber-Q 已成为跨学科领域和众多全球客户首选的 FCAOM 解决方案。
在传感领域: Fiber-Q 广泛应用于激光雷达 (LiDAR) 设备中。Fiber-Q 能够快速调制且具有极高的消光比,这使其成为产生激光雷达系统发射的短光脉冲的理想选择,这些脉冲用于反射、探测和定位传感介质中的物体或扰动。具体应用包括风场传感、光纤传感(用于安全和保护管道及其他线性资产)、3D 成像以及污染检测与监测。
在工业激光应用领域: Fiber-Q 的可靠性和性能是成功执行许多超快激光加工任务(如切割、打标、焊接、划线等)的关键。
在太空领域: Fiber-Q 正在帮助克服太空通信和探索的挑战。其应对最严苛条件的能力意味着它可以集成到太空技术中,从卫星到航天器。在地球上,Fiber-Q 也应用于开创性的望远镜技术,包括一些世界上最创新的阵列项目。
在学术和新兴市场领域: Fiber-Q 已被应用于新兴的量子技术领域。这是一项变革性且得到政府大量资助的学科,在不久的将来,它将影响从传感和计时(用于重力仪、无需 GPS 的导航和医学成像)到量子密钥分发(用于密码学、网络安全以及安全计算和通信)的方方面面。该领域的许多实验和开发都利用了声光器件和 FCAOM 的频移特性,而 Fiber-Q 极大地简化了这些实验的光学架构,因此我们预计其在量子领域的作用将快速增长。
未来展望
Fiber-Q 的波长范围正在不断扩大,为 OEM 客户开启了新的可能性。我们是率先提供 400nm 波长的先驱。同时,在波谱的另一端,Fiber-Q 可支持高达 2200nm 的波长。这种灵活性使 Fiber-Q 能够持续跟上广泛技术市场的进步步伐。
此外,令人兴奋的 Fiber-Q 新创新即将问世。具有更高消光比和偏振特性的更高规格设备目前正在开发中。同样在筹备中的,还有声光可调谐 Fiber-Q 以及一种将驱动器和 Fiber-Q 集成在单一紧凑封装中的新设计,以实现更好的性能和更小的构建尺寸。
可以肯定的是,由于定制化和灵活性已融入 Fiber-Q 的开发理念——再加上我们的工程专业知识、科学知识以及世界一流的研发 (R&D) 能力——Fiber-Q 势必将继续保持在光纤激光器行业创新的前沿。

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