Fraunhofer IOF Jahresbericht / Annual Report 2025

38 Neue Dimensionen für zukünftige Faserkomponenten New dimensions for future fiber components Die Parallelisierung von Prozessen ist ein sehr effizienter Weg bestehende physikalische Barrieren zu überwinden. Was in der Prozessortechnik mit Multikernen bereits vor über zwei Jahrzehnten begann, ist auch für Faserlaser- und Faserübertragungssysteme ein vielversprechender Ansatz.1, 2, 3 Multikernfasern mit unterschiedlichen passiven und aktiven Dotierungen mit und ohne Airclad bieten einen entsprechend höheren Leistung- und/oder Datendurchsatz bei effizienter Wärmeabfuhr mit geringer Dämpfung und flexibler Strahlformung. Größere Faserquerschnitte mit einer Vielzahl von Faserkernen und Dotierungen sind dafür gleichwertig und simultan ohne Qualitätsverluste zu verarbeiten. Damit einher gehen hohe Anforderungen an die Faserpräparation und ein gleichmäßiges Aufschmelzen der größeren Kontaktflächen beim FaserEndkappen-Spleißprozess. Dieser Prozess ist für das robuste Handling hoher und höchster Laserleistungen in optischen Fasern essenziell. Die Endkappe (Kieselglas-Ronde) wird dabei homogen mit der präparierten Stirnfläche der Multikernfaser verschmolzen, um die Leistungsdichte für jeden einzelnen Kern nahezu verlustfrei zu reduzieren und die neue Glas-Luft-Grenzfläche mit /ohne AR-Beschichtung oder Keilwinkel robust abzuschließen. Dabei erfordert der hohe Temperaturgradient beim Laserprozess geeignete Maßnahmen, um Spannungen im Fügebereich zu vermeiden oder zu minimieren, damit die optische Qualität und /oder die mechanische Stabilität der Fügestelle nicht negativ beeinflusst werden. The parallelization of processes is a highly efficient way to overcome existing physical barriers. What began in processor technology with multi-core processors over two decades ago is also a promising approach for fiber lasers and fiber transmission systems.1, 2, 3 Multicore fibers with different passive and active dopants, with and without air cladding, offer correspondingly higher power and/or data throughput with efficient heat dissipation, low attenuation, and flexible beam shaping. Larger fiber cross-sections with a multitude of fiber cores and dopants can be processed simultaneously without loss of quality. This is accompanied by high demands on fiber preparation and uniform melting of the larger contact surfaces during the fiber end cap splicing process. This process is essential for the robust handling of high and extremely high laser powers in optical fibers. The end cap (silica glass disc) is homogeneously fused with the prepared end face of the multicore fiber to reduce the power density for each individual core with virtually no loss and to robustly seal the new glass-air interface with/without AR coating or wedge angle. The high temperature gradient during the laser process requires appropriate measures to avoid or to minimize stresses in the joint area so that the optical quality and /or mechanical stability of the joint are not negatively affected. The CO2 laser device (laser class I) developed at Fraunhofer IOF fulfills all these requirements. The device is characterized by a [1] CO2-Laser basiertes Spleiß- und Tapergerät / CO2 laser-based splicing and tapering device

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