در کاربرد فیبر لیزر، QBH (Quasi-Boundary-Hole) و QCH (Quasi-Cavity-Hole) دو ساختار طراحی فیبر رایج هستند. آنها عمدتاً در محیط تقویت کننده و بخش کوپلینگ فیبر لیزر برای بهینه سازی عملکرد خروجی لیزر استفاده می شوند. اگرچه این دو طراحی فیبر از نظر عملکردی مشابه هستند، اما تفاوت های قابل توجهی در ساختار، کاربرد و ویژگی ها دارند.
تفاوت های ساختاری
طراحی فیبر نوری QBH توزیع ضریب شکست متفاوتی را اتخاذ می کند. معمولاً دارای ناحیه هسته وسیع تری از فیبر است و از ضریب شکست روکش کمتری استفاده می کند. این امر فیبر QBH را قادر می سازد تا پرتوهای لیزر را به طور موثر منتقل کند و در عین حال تلفات پرتو را در داخل فیبر به حداقل برساند. از سوی دیگر، فیبر QCH دارای ساختار هسته فشرده تری است، با ناحیه هسته نسبتاً کوچکتر و تغییر ناگهانی تری در ضریب شکست. این طراحی ساختاری می تواند راندمان کوپلینگ فیبر را افزایش دهد، به ویژه در کاربرد دستگاه های لیزر با توان بالا.
زمینه های کاربردی
فیبرهای نوری QBH به طور گسترده در لیزرهای با توان کم تا متوسط استفاده می شوند و به ویژه برای کاربردهایی که به راندمان کوپلینگ بالا و خروجی پایدار نیاز دارند، مناسب هستند. با توجه به ناحیه هسته فیبر وسیع آن، فیبرهای نوری QBH می توانند پرتوهای لیزر بزرگتری را به خوبی مدیریت کنند. فیبرهای نوری QCH معمولاً در سیستم های لیزر با توان بالا، به ویژه در زمینه های برش صنعتی و پردازش مواد استفاده می شوند، جایی که می توانند کیفیت پرتو بالاتر و مقاومت بیشتری در برابر توان بالا ارائه دهند.
ویژگی های عملکرد
فیبر نوری QBH پایداری عالی و عدم تطابق حالت کم را در کاربردهای کم توان نشان می دهد و آن را برای سناریوهایی که به کیفیت پرتو بالا نیاز دارند، مناسب می کند. با توجه به هسته وسیع و ویژگی های کم تلفات آن، فیبرهای نوری QBH معمولاً انبساط و پراکندگی پرتو نور را در داخل فیبر کاهش می دهند. فیبر نوری QCH، با طراحی فشرده خود، می تواند لیزرهای با توان بالا را بهتر متمرکز و منتقل کند و پراکندگی و تلفات پرتو نور را کاهش دهد و در نتیجه به راندمان خروجی و چگالی انرژی بالاتری دست یابد.
راندمان کوپلینگ فیبر نوری
فیبر نوری QBH، به دلیل هسته نسبتاً وسیع خود، می تواند به یک اثر کوپلینگ لیزر بهتر دست یابد و به ویژه برای کاربردهای لیزرهای با توان متوسط و کم مناسب است. در مقابل، فیبر نوری QCH، با هسته کوچکتر، دارای تمرکز انرژی بالاتری است و معمولاً می تواند به راندمان کوپلینگ بالاتری دست یابد. به ویژه در دستگاه های لیزر با توان بالا، می تواند به طور موثر تلفات پرتو نور را کاهش دهد.
در نتیجه، اگرچه فیبرهای نوری QBH و QCH هر دو می توانند در سیستم های لیزر استفاده شوند، اما به دلیل طراحی های ساختاری فیبر متفاوت، از نظر توان خروجی لیزر، کیفیت پرتو و زمینه های کاربردی متفاوت هستند. انتخاب نوع فیبر مناسب مستلزم در نظر گرفتن الزامات خاص لیزر و محیط کاربرد است.
تفاوتهای بین QBH و QCH چیست؟
November 18, 2025

