{"id":5544,"date":"2026-10-20T01:29:18","date_gmt":"2026-10-19T23:29:18","guid":{"rendered":"https:\/\/artphotonics.com\/?p=5544"},"modified":"2026-10-20T01:29:19","modified_gmt":"2026-10-19T23:29:19","slug":"flexible-co%e2%82%82-laserstrahlfuehrung-bei-106-%c2%b5m-pir-fasern-vs-hohlwellenleiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/artphotonics.com\/de\/flexible-co%e2%82%82-laserstrahlfuehrung-bei-106-%c2%b5m-pir-fasern-vs-hohlwellenleiter\/","title":{"rendered":"Flexible CO\u2082-Laserstrahlf\u00fchrung bei 10,6 \u00b5m: PIR-Fasern vs. Hohlwellenleiter"},"content":{"rendered":"\n
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art photonics Technical Note 007<\/p>\n

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Sowohl polykristalline Silberhalogenid-Fasern (PIR) als auch Hohlwellenleiter (HWG) von art photonics \u00fcbertragen bis zu 85\u201390 % der CO\u2082-Laserstrahlung (10,6 \u00b5m) durch ein 1 m langes Hochleistungskabel. W\u00e4hlen Sie eine PIR-Faser<\/strong>, wenn das Kabel gebogen oder bewegt werden muss oder lange Strecken \u00fcberbr\u00fccken soll: Eine volle 360\u00b0\u2011Schlaufe kostet nur etwa 1,5 % der Transmission. W\u00e4hlen Sie einen Hohlwellenleiter<\/strong>, wenn Sie einen Ausgangsstrahl mit geringer Divergenz ben\u00f6tigen (etwa 5,7\u00b0 voller Winkel) und das Kabel weitgehend gerade verlaufen kann.<\/p>\n<\/div>\n

art photonics GmbH fertigt beide Technologien selbst in Berlin, f\u00fcr die \u00dcbertragung hoher Laserleistung im mittleren Infrarot. Richtig optimiert erreichen sie eine \u00e4hnliche Transmission, sind aber f\u00fcr unterschiedliche Einsatzbedingungen ausgelegt. Dieser Beitrag erkl\u00e4rt, wie beide funktionieren, vergleicht ihre wichtigsten Parameter f\u00fcr die F\u00fchrung von CO\u2082-Laserstrahlung und gibt eine einfache Auswahlregel. Steckertypen (SMA, FC\/PC, FC\/APC), Biegeradien und weitere Details finden Sie in den Produktdatenbl\u00e4ttern, die am Ende verlinkt sind.<\/p>\n

Was sind PIR-Fasern und Hohlwellenleiter?<\/h2>\n
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PIR-Faser: polykristalline Silberhalogenid-Faser mit festem Kern<\/h4>\n

Eine PIR-Faser ist eine Kern-Mantel-Faser aus festen Mischkristallen von Silberchlorid und Silberbromid (AgClx<\/sub>Br1\u2212x<\/sub>). Bei der PIR-Faser von art photonics besteht der Kern aus AgCl0,25<\/sub>Br0,75<\/sub> und der Mantel aus AgCl0,5<\/sub>Br0,5<\/sub>. Das Licht wird durch Totalreflexion gef\u00fchrt.<\/p>\n

PIR-Fasern haben geringe Biegeverluste und eine hohe numerische Apertur (NA). Da Silberhalogenide einen hohen Brechungsindex haben, w\u00fcrden unbehandelte Faserendfl\u00e4chen einen Teil des Lichts reflektieren (Fresnel-Reflexion). art photonics unterdr\u00fcckt diese Verluste mit einer antireflektierenden Mikrostruktur auf den Endfl\u00e4chen, der sogenannten SMART-Behandlung, die bei der Kabelkonfektionierung erzeugt wird.<\/p>\n

Hohlwellenleiter (HWG): Quarzglaskapillare mit Luftkern<\/h4>\n

Ein Hohlwellenleiter ist eine Quarzglaskapillare mit Luftkern, deren Innenwand eine reflektierende Silber\/Silberiodid-Beschichtung (Ag\/AgI) tr\u00e4gt. Die Kapillare ist durch eine Acrylatschicht und einen Polymer-Schutzmantel gesch\u00fctzt. Das Licht breitet sich im Luftkern aus und wird durch Reflexion an der beschichteten Wand gef\u00fchrt.<\/p>\n

Da der Kern aus Luft besteht, hat ein HWG keine Fresnel-Reflexion an den Endfl\u00e4chen, und sein Ausgangsstrahl hat eine geringe Divergenz. Transmission und Strahlqualit\u00e4t h\u00e4ngen jedoch von der Einkoppeloptik ab und davon, wie stark der Wellenleiter gebogen wird.<\/p>\n

PIR vs. HWG: wichtige Parameter bei 10,6 \u00b5m (CW)<\/h2>\n
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Parameter<\/th>PIR-Faser<\/th>Hohlwellenleiter (HWG)<\/th><\/tr><\/thead>\n
Verf\u00fcgbarer Kern- \/ Innendurchmesser<\/td>240\u2013900 \u00b5m Kern (multimode)<\/td>500\u20131000 \u00b5m Innendurchmesser (multimode)<\/td><\/tr>\n
D\u00e4mpfung bei 10,6 \u00b5m<\/td>0,2\u20130,4 dB\/m<\/td>0,3\u20130,7 dB\/m<\/td><\/tr>\n
Biegeverlust, eine volle 360\u00b0\u2011Schlaufe mit 40 cm Durchmesser 1<\/sup><\/td>\u2248 0,05 dB<\/td>\u2248 0,5\u20131 dB<\/td><\/tr>\n
Absoluter Transmissionsverlust des gebogenen Kabels (eine 360\u00b0\u2011Schlaufe, 40 cm Durchmesser) 1<\/sup><\/td>\u2248 1,5 %<\/td>\u2248 14 %<\/td><\/tr>\n
Wie die Transmission verbessert wird<\/td>Antireflektierende Mikrostrukturen auf den Faserendfl\u00e4chen (SMART-Behandlung, bei der Kabelkonfektionierung erzeugt)<\/td>Einkoppeloptik mit optimaler Blendenzahl (f\u2011Zahl bzw. NA)<\/td><\/tr>\n
Transmission von CO\u2082-Laserstrahlung durch ein 1 m langes Hochleistungskabel 1<\/sup><\/td>Bis zu 85\u201390 % (900 \u00b5m Kern)<\/td>Bis zu 85\u201390 % (1000 \u00b5m Innendurchmesser)<\/td><\/tr>\n
Ausgangs-NA \/ voller Divergenzwinkel<\/td>Effektiv: NA = 0,30 \/ 35\u00b0 2<\/sup><\/td>Effektiv: NA \u2248 0,05 (folgt der Eingangs-NA) \/ 5,7\u00b0<\/td><\/tr>\n
Maximale Kabell\u00e4nge<\/td>15 m<\/td>3 m (fertigungsbedingt)<\/td><\/tr>\n
Empfohlene maximale CW-Leistung 3<\/sup><\/td>35 W<\/td>30 W<\/td><\/tr>\n
Weitere Merkmale<\/td>
  • Verbesserte Transmission im Bereich 8\u2013\u206017\u00a0\u00b5m<\/li>
  • Ausgezeichnete Langzeitstabilit\u00e4t mit minimaler Alterung<\/li>
  • Nicht hygroskopisch und ungiftig<\/li><\/ul><\/td>
  • Hohler Kern<\/li>
  • Keine Fresnel-Reflexion an den Endfl\u00e4chen<\/li>
  • Doppelte Polymerbeschichtung f\u00fcr hohe Flexibilit\u00e4t<\/li><\/ul><\/td><\/tr>\n
Empfohlen f\u00fcr<\/td>
  • Stabile Leistungs\u00fcbertragung bei gebogenem Kabel<\/li>
  • Vakuumdurchf\u00fchrungen<\/li>
  • Systeme mit hoher NA oder hoher Strahldivergenz<\/li><\/ul><\/td>