產(chǎn)品介紹

Thorlabs中紅外光纖

Thorlabs中紅外光纖特性

ZBLAN氟化鋯(ZrF₄)光纖，透射范圍從285 nm到4.5 µm

氟化銦(InF₃)光纖，透射范圍從310 nm到5.5 µm

多模光纖和跳線選項(xiàng)：

纖芯尺寸： Ø100- Ø600 µm

數(shù)值孔徑：0.20- 0.26

中紅外單模光纖和跳線選項(xiàng)：

ZrF₄：?jiǎn)文９ぷ鞣秶?.3 - 4.1 µm

InF₃：?jiǎn)文９ぷ鞣秶?.2 - 5.5 µm

提供光纖束和反射/散射探測(cè)光纖束

靈活的生產(chǎn)工藝，用于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和定制產(chǎn)品(詳情請(qǐng)看中紅外制造標(biāo)簽)

應(yīng)用

光譜學(xué)

光纖激光器

超連續(xù)譜光源

環(huán)境監(jiān)測(cè)

醫(yī)學(xué)診斷

化學(xué)傳感

紅外成像

Thorlabs能夠制造多種中紅外光纖和光纖跳線；其他纖芯尺寸和配置的光纖還在研發(fā)當(dāng)中。庫(kù)存以供當(dāng)天發(fā)貨的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品包括單模和多模跳線，以及用于透射應(yīng)用的分叉光纖束和用于光譜應(yīng)用的反射/散射探測(cè)光纖束。這些產(chǎn)品中所用光纖的規(guī)格包含在下表中。如需中紅外裸纖，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持。

我們的IRphotonics^®中紅外光纖和跳線，基于ZBLAN氟化鋯(ZrF₄)和氟化銦(InF₃)玻璃，提供出色的機(jī)械靈活性，良好的環(huán)境穩(wěn)定性，分別在285 nm - 4.5 µm或310 nm - 5.5 µm光譜范圍上具有較高的透射率。與我們的其余光纖選擇相同，氟化物光纖也具有一系列纖芯直徑、截止波長(zhǎng)和數(shù)值孔徑，適合于多種應(yīng)用(請(qǐng)看下表中的光纖規(guī)格)。

這些光纖用專有技術(shù)制造，提供世界的純度、尺寸控制和強(qiáng)度。這種技術(shù)使我們能佳地控制光纖的光學(xué)和機(jī)械性質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)許多種配置(更多信息，請(qǐng)看中紅外制造標(biāo)簽)。氟化物光纖在中紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供一個(gè)平坦的衰減曲線(見曲線標(biāo)簽)，這是因?yàn)樗鼈兊牧u基(OH)含量極低。氟化物玻璃的折射率接近石英的折射率；因此，與硫化物玻璃相比，用氟化物玻璃制成的光纖具有更低的回波損耗和更低的菲涅耳反射。

氟化鋯(ZrF₄)光纖在中紅外波段提供比氟化銦(InF₃)光纖更平坦的衰減度，而InF₃光纖比ZrF₄
光纖在更長(zhǎng)波長(zhǎng)下透光。通常使用于光纖跳線的石英光纖在中紅外波段不透光。更多關(guān)于光纖跳線之間的不同，請(qǐng)看曲線標(biāo)簽。

定制您的中紅外光纖和跳線

庫(kù)存有多種類型的單模和多模氟化物光纖跳線，我們也提供分叉光纖束和反射/散射探測(cè)光纖束。我們正在開發(fā)許多其它纖芯和配置的跳線。

裸纖

手動(dòng)選擇超低損耗中紅外光纖，滿足嚴(yán)格的衰減要求

定制纖芯和包層幾何形狀

提供雙聚合物包層

功率承受能力加強(qiáng)

跳線

定制選項(xiàng)：光纖類型、長(zhǎng)度、終端和套管

OEM跳線

鍍?cè)鐾改?/span>的跳線

加強(qiáng)型跳線，用于惡劣的環(huán)境

中紅外多模光纖規(guī)格

a.    光纖的工作波長(zhǎng)范圍定義為衰減度小于3 dB/m的區(qū)域(每米透過率大于50%)。

b.    請(qǐng)看上面的曲線圖。

c.    庫(kù)存提供使用這些光纖制造的跳線。

d.    庫(kù)存提供使用這些光纖制造的反射探測(cè)光纖束。

e.    庫(kù)存提供使用這些光纖制造的分叉光纖束。

中紅外單模光纖規(guī)格

a.     庫(kù)存提供使用這些光纖制造的跳線。

b.     測(cè)量用于Ø125 µm包層

如有裸纖和定制跳線相關(guān)的需求，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持。

多模氟化物光纖跳線

該曲線圖包含五根獨(dú)立的Ø200 µm纖芯的ZrF₄光纖的測(cè)量衰減度。該數(shù)據(jù)代表我們的Ø100 µm, Ø200 µm和Ø450 µm纖芯的光纖。

該曲線圖含有從五根獨(dú)立的Ø600 µm纖芯的ZrF₄光纖測(cè)量的衰減度。

該曲線圖包含從五根獨(dú)立的Ø100 µm纖芯的InF₃光纖測(cè)量的衰減度。

制造能力

制造ZBLAN氟化鋯(ZrF₄)和氟化銦(InF₃)光纖

在高達(dá)5.5 µm的中紅外波段透光且損耗低

靈活的生產(chǎn)設(shè)備和計(jì)劃，可生產(chǎn)原型和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品

Thorlabs的光纖拉絲制造間除了生產(chǎn)石英光纖外，還能生產(chǎn)ZBLAN氟化鋯(ZrF₄)和氟化銦(InF₃)光纖。ZrF₄和InF₃光纖分別在300 nm - 4.5 µm或300 nm - 5.5 µm光譜范圍上透過率較高，且沒有材料吸收峰值，具有出色的機(jī)械強(qiáng)度和良好的環(huán)境穩(wěn)定性。

氟化物光纖是在中紅外波段透光的理想選擇。中紅外波段的低衰減度由極低羥基(OH)含量輔助實(shí)現(xiàn)。對(duì)比于其它在中紅外范圍內(nèi)透光的光纖，氟化物光纖還具有更低折射率和更低的色散。Thorlabs的氟化物光纖非常適合用于包含中紅外光譜、光纖傳感器、成像和光纖激光的應(yīng)用。

氟化物預(yù)成型件的生產(chǎn)和光纖拉絲工藝

Thorlabs的氟化物光纖利用能提供世界純度、尺寸控制和強(qiáng)度的技術(shù)制造。玻璃成分在手套箱受控環(huán)境中混合和熔化，實(shí)現(xiàn)高純度。玻璃熔化后，將它倒入預(yù)成型磨具中，并進(jìn)行冷卻。

制備之后，將預(yù)成型件裝入光纖塔頂部的下料單元當(dāng)中，拉絲成光纖。氟化物玻璃光纖利用與石英光纖相似的預(yù)成型技術(shù)進(jìn)行拉絲。該技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并且被證實(shí)在控制光纖參數(shù)方面非常有效，比如光纖直徑、同心度和折射率。氟化物玻璃的拉絲溫度范圍低于石英，顯著縮短了冷卻時(shí)間。因此，我們的氟化物光纖塔比石英光纖塔矮很多。右下圖為我們氟化物光纖塔的細(xì)節(jié)。

Thorlabs的中紅外光纖研究人員和工程師團(tuán)隊(duì)在氟化物玻璃研究和開發(fā)、生產(chǎn)和光纖拉絲方面有許多年豐富經(jīng)驗(yàn)。我們的團(tuán)隊(duì)分為兩組：一組人員致力于目錄產(chǎn)品的生產(chǎn)，第二組人員致力于研發(fā)和定制光纖產(chǎn)品的制造。它們的專業(yè)知識(shí)，加上光纖塔的靈活配置和拉絲時(shí)間表，使我們能夠生產(chǎn)產(chǎn)品目錄中的產(chǎn)品以及定制產(chǎn)品。關(guān)于我們定制氟化物光纖能力的詳情，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持。

氟化物光纖表征和測(cè)試
Thorlabs擁有一支致力于測(cè)試和表征我們光纖產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)。我們測(cè)量每根拉伸光纖的性能，以確保其符合我們的高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。廣泛的測(cè)試也為我們的光纖拉絲團(tuán)隊(duì)提供反饋，從而能夠嚴(yán)格控制制造過程中的每一步?？蛻艨梢砸髮?duì)任何Thorlabs生產(chǎn)的光纖進(jìn)行定制測(cè)試，然后隨附出貨光纖。也可根據(jù)要求測(cè)試客戶提供的第三方光纖樣品?？捎玫臏y(cè)試和服務(wù)在右邊的列表中提供；請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持咨詢。

測(cè)試和表征能力

光譜衰減測(cè)量

UV / Visible / NIR / MIR波段

SM或MM光纖和塊狀玻璃

SM光纖截止波長(zhǎng)測(cè)量

光纖NA測(cè)量

光纖玻璃/涂覆層幾何圖形測(cè)量，測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)到亞微米級(jí)

多模光纖中紅外高功率屏蔽

光纖拉力測(cè)試

缺陷/破損分析

光纖涂覆層的固化程度測(cè)試

如需Thorlabs或第三方光纖的測(cè)試，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持。

中紅外光纖拉絲塔示意圖

實(shí)驗(yàn)觀測(cè)

Thorlabs實(shí)驗(yàn)觀測(cè)：利用多模光纖修改光束輪廓

我們?cè)诖私o出探索多模光纖輸出光束輪廓如何受到光束入射角影響的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果。有些應(yīng)用中可能需要其他諸如高帽或甜甜圈等輪廓的光束分布，而不需要一般光學(xué)元件提供的固有高斯分布。這里，我們探索了改變聚焦激光束進(jìn)入多模光纖跳線時(shí)的入射角所產(chǎn)生的影響。將光垂直聚焦于光纖面，會(huì)產(chǎn)生近高斯輸出光束輪廓(圖1)，增大入射角則會(huì)產(chǎn)生高帽(圖2)和甜甜圈(圖3)形狀的光束輪廓。這些結(jié)果展現(xiàn)了利用多模光纖改變光束輪廓的方法。

實(shí)驗(yàn)中，我們使用一根M38L01纖芯?200 μm、數(shù)值孔徑0.39的階躍折射率光纖跳線(裸纖型號(hào)FT200EMT)作為聚焦光束耦合的待測(cè)光纖。將輸入光以0°、11°和15°入射到多模光纖的入射面，分別產(chǎn)生初始輪廓、高帽輪廓和甜甜圈輪廓。每次改變角度時(shí)，都要優(yōu)化輸入光纖的對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)用功率計(jì)監(jiān)測(cè)輸出功率，確保實(shí)現(xiàn)大的耦合。然后，在9秒的曝光時(shí)間下采集圖像，并評(píng)估光束輪廓的形狀。注意，曝光過程中，會(huì)在耦合光學(xué)元件之間(待測(cè)光纖之前)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)1500 grit的散射片，以減少空間相干，形成干凈的輸出光束輪廓。

假設(shè)一種光線追跡模型，存在兩種沿著多模光纖傳播的常見光線：(a)子午光線，每次反射之后都通過光纖的中心軸，和(b)斜光線，不通過光纖的中心軸。下面的圖片展現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的三種基本光線傳播情況。圖4和圖6分別繪制出了子午光線和斜光線通過多模光纖的傳播，以及在光纖輸出端的相關(guān)理論光束分布。如圖6所示，斜光線沿著光纖以與半徑r為圓的內(nèi)部焦散線相切的螺旋路徑傳播。圖5描繪了子午光線和斜光線的光束傳播和光束分布。我們通過改變光耦合到多模光纖的入射角，修改子午光線與斜光線的傳播，使輸出光束從近高斯分布(主要是子午光線，請(qǐng)看圖1)變成高帽分布(子午光線和斜光線混合，請(qǐng)看圖2)，再變成甜甜圈分布(主要是斜光線，請(qǐng)看圖3)。圖4到圖6顯示的光束輪廓都在離光纖端面5 mm處獲得。這些結(jié)果體現(xiàn)了利用標(biāo)準(zhǔn)的多模光纖跳線以一種相對(duì)低成本的方法將入射高斯輪廓修改成高帽和甜甜圈輪廓，且損耗極微。有關(guān)使用的實(shí)驗(yàn)裝置和總結(jié)結(jié)果詳情，請(qǐng)點(diǎn)擊這里。

圖 1.
入射角為0°時(shí)獲得的近高斯光束輪廓(垂直于光纖面)

圖 2.
入射角為11°時(shí)獲得的高帽光束輪廓

圖 3.
入射角為15°時(shí)獲得的甜甜圈光束輪廓

圖 4.
對(duì)應(yīng)近高斯輸出輪廓的子午光線傳播

圖 5.
對(duì)應(yīng)甜甜圈輪廓的斜光線傳播

圖 6.
對(duì)應(yīng)高帽輪廓的子午光線和斜光線傳播