|
|
|
|
Краткая информация об оптоволоконных кабелях
|
|
Кварцевое оптоволокно проводит свет на короткие или длинные расстояния в результате многократного внутреннего отражения. Поэтому сама область измерения может быть удалена от анализатора на несколько сотен метров. Это является важным условием для измерений в промышленности.
Существующие типы оптоволокон и облась их применения
В оптической спектроскопии (УФ/видимая и ближняя ИК) используют в основном кварцевое оптоволокно. Волокна вытягивают из заготовок суперчистого кварцевого стекла в виде прутьев в специальных печах. Эти заготовки состоят из сердечника с высоким показателем преломления и из окружающей его оболочки с низким показателем преломления. Засчет чего оптоволокно может проводить свет. При изготовлении такая структура сохраняется в оптоволокне.
Поперечное сечение отдельных волокон находится, как правило, в диапазоне от 50 до 1000 мкм. Волокна с диаметром 1000 мкм требуют очень больших радиусов изгиба и сложны в обращении. Маленькие поперечные сечения используются часто в пучках волокон или в специальных оптоволоконных соединениях. В обычных приложениях используются отдельные кварцевые волокна с диаметром сердечника от 100 до 600 мкм.
Так называемые LOH волокна (с низким содержанием гидроксильных групп < 2 PPM/частей на миллион) применяются для измерений в ближней ИК спектральной области, т.к. в противном случае затухание сигнала из-за молекул воды становится слишком сильным для измерений даже на коротких расстояниях.
Пропускная способность НОН волокон с высоким содержанием гидроксильных групп ( Нigh ОН = 600-1000 PPMS) намного выше в УФ спектральной области. Поэтому НОН-волокна используются главным образом для измерений в УФ/видимой спектральных областях.
Типичная кривая затухания НОН-волокна
Типичная кривая затухания LOH-волокна
Длина оптоволоконных кабелей
В спектроскопии используются оптоволокна длиной до нескольких сот метров. На данный момент возможна передача света по кварцевому оптоволокну с низкой степенью затухания на расстояния в несколько сотен метров. Особенно часто это используется в промышленных приложениях для измерений в ближней ИК спектральной области для передачи сигнала с места измерения к анализатору или для получения, например, сигналов при подводных измерениях.
В приложениях для измерений в УФ спектральных областях все еще существуют ограничения длины оптоволокна. Причиной является главным образом сильно возрастающее поглощение и рассеяние оптоволокон в УФ диапазоне.
Уровень изгиба оптоволокна
Для спектроаналитических приложений применяются главным образом многомодовые кварцевые волокна со ступенчатым индексом преломления. Диаметр сердцевины определяется в технической характеристике, напр. 50, 100, 400 мкм. Как было сказано выше, сердцевина может состоять из кварцевого стекла с высоким или низким содержанием гидроксильных групп.
Кратко об оптоволокне
Oптоволокно с силиконовой защитной оболочкой
Oптоволокно с металлозащитной трубкой
Структура оптоволокна
Сердцевина оптоволокна (core)
Для спектроаналитических приложений применяются главным образом многомодовые кварцевые волокна со ступенчатым индексом преломления. Диаметр сердцевины определяется в технической характеристике, напр. 50, 100, 400 мкм. Как было сказано выше, сердцевина может состоять из кварцевого стекла с высоким или низким содержанием гидроксильных групп.
Оболочка сердцевины (cladding)
Сердцевина покрыта специальной оболочкой, служащей для транспортировки света. Для нее используется материал с более низким показателем преломления, чем для сердцевины. Для наших высококачественных оптоволоконных кабелей применяется фторсодержащий кварц.
Внешняя оболочка волокна (buffer)
Для защиты волокон от различных внешних условий (жара/холод, химически агрессивная среда) или от царапин сердцевина и её оболочка покрываются защитным слоем. Он может быть изготовлен из ПВХ для применения в лабораторных и комнатных условиях или из полиамидной оболочки для температурного диапазона от –100 до 400°C. Полиамид к тому же не возгораем. Для экстремальных внешних условий мы предлагаем защитный шланг V2A. Он может применяться при температурах от –190 до 400°C. Для температур до 750°C наносится слой золота.
Числовая апертура
Числовая апертура (NA) светопроводника определяется угловой апертурой. Это величина определяет максимальный угол между осью и лучом, для которого ещё выполняются условия полного внутреннего отражения при распространении оптического излучения по волокну.
Лучи, падающие на сечение волокна под большим углом, не отражаются полностью и проникают в оболочку, где они быстро затухают. Во избежание этих мод, входящие лучи должны быть внутри так называемого конуса приема.
Числовая апертура является решающей величиной, характеризующей эффективность ввода световых лучей в оптическое волокно и соединения отдельных волокон друг с другом. Числовая апертура зависит от разницы показателей преломления сердцевины и оболочки волокна.
Стандартные параметры числовой апертуры поставляемых нами оптоволокон равны 0,22 и 0,56.
Числовая апертура[<br>]
Типы оптоволоконных разъемов
Предлагаемые нашей фирмой кабели можно конфигурировать различными разъемами для подсоединения к оптическому прибору. Обычно мы предлагаем оптоволокно с разъемом SMA. Но если для Вашей системы требуется другой тип разъема - ST или FC/PC, то мы учтем это в соответствии с предоставленными Вами данными. Обязательно укажите тип необходимого Вам штекера.
Pазличные оптоволоконные разъемы
Эффект соляризации
Представленные ниже графики демонстрируют кривую пропускания УФ оптоволокна и устойчивого к соляризации оптоволокна.
Стандартное УФ-оптоволокно 400 мкм
УФ устойчивое оптоволокно 100 мкм
Оптоволокно в вакууме
Некоторые приложения предусматривают использование оптоволокон в вакуумных установках. Для этого мы предлагаем специальные волокна, которые не нарушают вакуум десорбцией газа. У нас вы также можете приобрести специальные вакуумные фланцы с оптоволоконными выводами и вакуумные соединители для оптоволоконных кабелей.
|
|
|
|
|
|
|
|