광섬유 매개변수 및 측정 방법에 대한 영향

섬유 감쇠

최고의 시스템 성능을 얻으려면 관심 있는 전체 파장 범위에 걸쳐 잘 전송되는 광섬유를 선택하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 광섬유 결합을 통해 손실되는 빛의 양이 최소화되고 일부 파장의 다른 파장에 대한 감쇠가 줄어듭니다. 스펙트럼의 자외선 부분, 특히 300nm 미만에서 작업할 때 태양광 저항성 섬유를 사용하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 다른 섬유는 해당 파장에서 시간이 지남에 따라 투과율이 떨어지기 때문입니다(태양광 효과라고 알려진 효과).

응용 분야에 가장 적합한 감쇠 스펙트럼을 찾으려면 아래를 살펴보거나 당사의 응용 엔지니어에게 문의하여 지침을 받으십시오. 1dB는 전송 시 손실되는 빛의 ~21%에 해당합니다.

어떤 매개변수를 지정할 수 있나요?

• 패치 코드는 단일 광섬유를 사용하여 조명의 1:1 라우팅을 제공하지만 둘 이상의 광섬유를 광섬유 조립 재킷에 묶을 수 있습니다.
• 분기형 광섬유는 Y 구성에서 1:2 라우팅을 제공합니다. 두 개의 섬유가 한쪽 끝에 묶여 있으며 별도의 "다리"로 분기됩니다. 이를 통해 동일하거나 다른 코어 직경 또는 파장 범위의 섬유를 각 다리에 사용할 수 있습니다.
• 파이버 스플리터는 1:2 라우팅도 제공하지만 세 개의 개별 파이버 세그먼트를 사용합니다. 이 경우 각 다리의 섬유는 기계적 접합부에서 세 번째 섬유와 부분적으로 겹칩니다. 이 유형의 Y 구성에서는 전송률이 낮지만 각 광섬유 다리의 빛은 공통 끝을 이동하는 동안 효율적으로 혼합됩니다.
• 프로브는 반사/후방 산란 또는 형광을 위해 또는 투과 측정을 위한 용액에 담그기 위해 샘플과 직접 인터페이스할 수 있는 페룰로 끝납니다.

파장 범위

측정할 애플리케이션의 파장 범위를 결정하는 것은 광섬유를 선택할 때 매우 중요합니다. 적합한 광섬유는 광 전송 효율을 보장하여 측정할 파장 영역의 손실을 최소화합니다.

• VIS/NIR은 낮은 OH 융합 실리카 코어와 유리 클래딩(400 – 2100 nm)을 갖춘 다중 모드 스텝 인덱스 광섬유입니다.

• UV/VIS는 고OH 융합 실리카 코어와 유리 클래딩(300 – 1100nm)을 갖춘 다중 모드 스텝 인덱스 광섬유입니다.

• SR은 고OH 융합 실리카 코어와 유리 클래딩(200 – 1100nm)을 갖춘 다중 모드 스텝 인덱스 광섬유입니다.

• XSR은 고OH 융합 실리카 코어와 불소 첨가 실리카 클래딩(180 – 900nm)을 갖춘 다중 모드 스텝 인덱스 광섬유입니다.

• 단일 모드 광섬유는 통신용으로 최적화된 Corning SMF-28e+ 광섬유입니다(1260 – 1700nm).

• 단일 모드 성능은 차단 파장 λc = 1260 nm 이하에서 중단됩니다.

어셈블리의 부트 색상을 통해 광섬유 유형과 광섬유 사용에 가장 효율적인 파장 범위를 알 수 있습니다.

지름

섬유 코어 직경은 측정 샘플을 통과하여 분광계로 전달되는 빛의 강도에 영향을 미치는 기본 매개변수입니다.

어셈블리의 색상 밴드는 파이버 코어 직경을 알려줍니다.

자켓팅

섬유 조립 재킷은 섬유를 보호하고 스트레인 릴리프를 제공하도록 설계되었습니다. 재킷 레이어는 광섬유의 내구성을 높이고 시스템의 작동 환경 및 측정 애플리케이션에 적합한 다양한 옵션이 있습니다.

굽힘 반경 및 기계 사양

광섬유는 코어와 클래딩 사이의 굴절률 변화로 인해 광섬유 코어 아래로 빛을 안내하는 방식으로 작동합니다. 유연성을 향상시키고 유리 코어/클래딩을 보호하기 위해 하나 이상의 층에 유연한 완충재를 적용합니다. 이러한 추가 코팅을 적용하더라도 파손으로 이어질 수 있는 미세한 균열이 발생하지 않고 섬유를 얼마나 촘촘하게 구부릴 수 있는지에는 여전히 한계가 있습니다.

LTBR(장기 굽힘 반경): 보관 조건에 허용되는 최소 반경을 준수하십시오.

STBR(단기 굴곡 반경): 사용 및 취급 시 허용되는 최소 반경을 준수하십시오.

기계적 사양: VIS/NIR, UV/VIS, SR 섬유

기계적 사양: XSR 섬유

기계적 사양: 단일 모드 광섬유

조리개

광섬유는 에너지 손실을 최소화하면서 광섬유의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 빛을 전송하도록 설계되었습니다. 광섬유의 작동 원리는 내부 전반사입니다. 빛이 한 물질에서 다른 물질로 전달되면 방향이 변경됩니다. 스넬의 법칙에 따르면 두 물질의 굴절률을 통해 광선의 새로운 각도를 예측할 수 있습니다. 각도가 인터페이스에 수직(90°)일 때 두 번째 재료로의 투과는 최대이고 반사는 최소입니다. 각도가 경계면과 평행에 가까워질수록 반사가 증가합니다. 임계각과 임계각 미만에서는 투과율이 0%이고 반사율은 100%입니다(아래 그림 참조).

스넬의 법칙은 코어(n1) 및 클래딩(n2) 재료의 굴절률로부터 임계각과 발사 또는 출구 각도 θmax를 예측하도록 공식화될 수 있습니다. 각도는 또한 매체의 굴절률(n)에 따라 달라집니다.

방정식의 왼쪽은 NA(개구수)라고 하며 섬유가 빛을 받아들이거나 방출할 수 있는 각도 범위를 결정합니다.

다양한 개구수를 갖춘 다양한 유형의 광섬유를 사용할 수 있습니다. 더 큰 개구수를 가진 광섬유는 더 작은 개구수를 가진 광섬유보다 더 많은 빛을 수집하지만 더 높은 각도에서 나가는 빛을 사용할 수 있는지 확인하려면 시스템의 양쪽 끝을 살펴보는 것이 중요합니다. 광학 감지의 한쪽 끝은 실험에서 빛을 모으고 다른 쪽 끝은 빛을 감지기로 향하게 합니다. 검출기에 도달하지 못한 빛은 낭비됩니다.

태양광 효과

300nm 미만의 자외선은 실리카 섬유의 투과율을 저하시켜 태양열화(시간이 지남에 따라 발생하고 데이터에 영향을 미치는 섬유의 광 흡수 증가)를 초래합니다. 300 nm 미만 애플리케이션의 경우 내열성 어셈블리를 권장합니다.

높은 투명성과 내구성을 위한 XSR 섬유

XSR(Xtreme Solarization-Resistant) 광섬유 및 분광학용 프로브 어셈블리는 강화된 UV 투과율(신호는 180nm까지 전송됨)과 탁월한 UV 저하 저항성을 위한 독점 공정을 사용하여 제조되므로 원자외선 응용 분야(<300nm)에 이상적입니다. nm). Ocean Optics는 XSR Fiber를 제공하는 유일한 분광기 제조업체입니다.