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：單模工作范圍2.3 - 4.1 µm

InF₃：單模工作范圍3.2 - 5.5 µm

提供光纖束和反射/散射探測光纖束

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

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、截止波長和數(shù)值孔徑，適合于多種應(yīng)用(請看下表中的光纖規(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，請看中紅外制造標(biāo)簽)。氟化物光纖在中紅外波長范圍內(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
光纖在更長波長下透光。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，請看曲線標(biāo)簽。

定制您的中紅外光纖和跳線

庫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、長度、終端和套管

OEM跳線

鍍增透膜的跳線

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.    請看上面的曲線圖。

c.    庫存提供使用這些光纖制造的跳線。

d.    庫存提供使用這些光纖制造的反射探測光纖束。

e.    庫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.     庫存提供使用這些光纖制造的跳線。

b.     測量用于Ø125 µm包層

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

氟化物光纖表征和測試
Thorlabs擁有一支致力于測試和表征我們光纖產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)。我們測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θ魏?/span>Thorlabs生產(chǎn)的光纖進(jìn)行定制測試，然后隨附出貨光纖。也可根據(jù)要求測試客戶提供的第三方光纖樣品?？捎玫臏y試和服務(wù)在右邊的列表中提供；請聯(lián)系技術(shù)支持咨詢。

測試和表征能力

光譜衰減測量

UV / Visible / NIR / MIR波段

SM或MM光纖和塊狀玻璃

SM光纖截止波長測量

光纖NA測量

光纖玻璃/涂覆層幾何圖形測量，測量準(zhǔn)確度達(dá)到亞微米級

多模光纖中紅外高功率屏蔽

光纖拉力測試

缺陷/破損分析

光纖涂覆層的固化程度測試

如需Thorlabs或第三方光纖的測試，請聯(lián)系技術(shù)支持。

中紅外光纖拉絲塔示意圖

實(shí)驗(yàn)觀測

Thorlabs實(shí)驗(yàn)觀測：利用多模光纖修改光束輪廓

我們在此給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，會產(chǎn)生近高斯輸出光束輪廓(圖1)，增大入射角則會產(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FT200EMT)作為聚焦光束耦合的待測光纖。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)化輸入光纖的對準(zhǔn)，同時(shí)用功率計(jì)監(jiān)測輸出功率，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，并評估光束輪廓的形狀。注意，曝光過程中，會在耦合光學(xué)元件之間(待測光纖之前)手動旋轉(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，請看圖1)變成高帽分布(子午光線和斜光線混合，請看圖2)，再變成甜甜圈分布(主要是斜光線，請看圖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.
對應(yīng)近高斯輸出輪廓的子午光線傳播

圖 5.
對應(yīng)甜甜圈輪廓的斜光線傳播

圖 6.
對應(yīng)高帽輪廓的子午光線和斜光線傳播