撥號18861759551

你的位置:首頁(yè) > 產(chǎn)品展示 > 光纖器件 > 單模光纖 >偏振光纖

產(chǎn)品詳細頁(yè)
偏振光纖

偏振光纖

  • 產(chǎn)品型號:
  • 更新時(shí)間:2024-04-19
  • 產(chǎn)品介紹:Thorlabs的偏振光纖,即Zing™光纖,是一種特殊光纖,在其中能且只能傳播一種偏振態(tài)的光。當其它偏振方向的光在其中傳播時(shí),將會(huì )經(jīng)歷很高的光學(xué)損耗,這樣就不能從光纖中繼續傳播。為了實(shí)現這種效果,我們的PZ光纖采用蝴蝶結結構來(lái)產(chǎn)生較高的雙折射效應。這種雙折射效應會(huì )使特定偏振方向的光才能在光纖中傳播,而其它偏振方向的光則會(huì )經(jīng)歷很高的損耗。
  • 廠(chǎng)商性質(zhì):代理商
  • 在線(xiàn)留言

產(chǎn)品介紹

品牌Thorlabs價(jià)格區間面議
組件類(lèi)別光學(xué)元件應用領(lǐng)域電子

偏振光纖

偏振光纖

偏振光纖特性

~100 nm的帶寬

>30分貝的分光比

設計波長(cháng):830 nm、1064 nm或1550 nm

應用:

光纖陀螺儀

相干通信

電流傳感器

Thorlabs的偏振(PZ)光纖,即Zing™光纖,是一種特殊光纖,在其中能且只能傳播一種偏振態(tài)的光。當其它偏振方向的光在其中傳播時(shí),將會(huì )經(jīng)歷很高的光學(xué)損耗,這樣就不能從光纖中繼續傳播。為了實(shí)現這種效果,我們的偏振光纖采用蝴蝶結結構來(lái)產(chǎn)生較高的雙折射效應。這種雙折射效應會(huì )使特定偏振方向的光才能在光纖中傳播,而其它偏振方向的光則會(huì )經(jīng)歷很高的損耗。

這些PZ光纖具有較寬的偏振帶寬(約100納米)、高分光比(大于30分貝)和低衰減。偏振窗口和分光比可以通過(guò)盤(pán)卷PZ光纖進(jìn)行調節(被稱(chēng)為光纖排布)。將光纖盤(pán)卷成更小直徑的線(xiàn)圈可以使偏振窗口變窄,并向低波長(cháng)方向偏移(請參看曲線(xiàn)標簽了解更多信息)。偏振窗口定義為快軸20分貝衰減與慢軸1分貝衰減之間的波長(cháng)范圍(請參看右圖)。無(wú)論是出于筆直或盤(pán)卷狀態(tài),Thorlabs公司的偏振光纖都具有ding級的性能。

偏振光纖

光纖剖面圖


這些PZ光纖的偏振窗口定義為快軸20分貝衰減與慢軸3分貝衰減之間的波長(cháng)范圍。每種類(lèi)型光纖的曲線(xiàn),請查看曲線(xiàn)標簽。

PZ光纖是一種全光纖器件,比共軸偏振器具有更多的優(yōu)勢,如更低插入損耗、更高的消光比和無(wú)復雜部件組裝或笨重的包裝(請參看PZ教程標簽)。這種光纖性?xún)r(jià)比高,具有較高的消光比(ER)和較寬的帶寬,及時(shí)在光纖受到壓力時(shí)也可以在設計工作波長(cháng)(HB830Z對應830納米,HB1060Z對應1064納米,HB1550Z對應1550納米)上起到偏振作用,其ER和插入損耗是對溫度穩定的,并在使用時(shí)具有長(cháng)期可靠性。我們的PZ光纖切割、取放和熔接都與其它光纖相同,并能夠兼容標準PM光纖系統(包括熊貓型和蝴蝶結型)。該光纖還可以與任意其它需要低壓力環(huán)氧樹(shù)脂膠合和插銷(xiāo)與光軸對準的PM光纖一樣進(jìn)行末端處理。

很重要的一點(diǎn),PZ光纖與保偏(PM)光纖是不同的。當入射光的偏振方向與雙折射軸對齊時(shí),PM光纖會(huì )保持其線(xiàn)偏振狀態(tài),PM光纖可以傳播任意偏振方向的光。與PM光纖不同,PZ光纖不存在偏振串擾的問(wèn)題,這樣一它們就非常適合用于偏振敏感的應用。

通過(guò)我們的定制跳線(xiàn)頁(yè)面,這些光纖還可以定制各種接頭。

偏振光纖

Item #a

OperatingWavelengthb

CladdingDiameter

CoatingDiameter

MFDd

NAe

CladdingIndexf

CoreIndexf

Cut-Off(Typ.)g

Attenuation

BeatLength

ExtinctionRatiob

20 dB FastEdgeb,c

3 dB SlowEdgeb,c

HB830Z

830 nm

80 ± 1 µm

170 ± 10 µm

4.1 - 7.7 µm@ 830 nm

0.14

830 nm:1.45954

830 nm:1.45282

400 - 600 nm

≤0.02 dB/m@ 830 nm

≤1.04 mm@ 830 nm

≥30 dB

≤790 nm

≥860 nm

HB1060Z

1064 nm

125 ± 1 µm

245 ± 15 µm

6 - 8 µm@ 1064 nm

0.14

1064 nm:1.45635

1064 nm:1.44963

< 1000 nm

≤0.02 dB/m@ 1060 nm

≤0.8 mm@ 633 nm

≥30 dB

≤1015 nm

≥1105 nm

HB1550Z

1550 nm

125 ± 1 µm

245 ± 15 µm

10.0 - 12.5 µm@ 1550 nm

0.09 - 0.11

1550 nm:1.64263g

1550 nm:1.63985g

1150 nm

≤0.02 dB/m@ 1550 nm

≤2.5 mm@ 1550 nm

≥30 dB

≤1500 nm

≥1600 nm


完整的規格列表請看規格標簽。

在光纖排布為光纖長(cháng)5米、盤(pán)卷直徑為89毫米(?3.5英寸)時(shí)典型的偏振性能。

關(guān)于定義請看右上方的圖。

模場(chǎng)直徑(MFD)是一個(gè)標稱(chēng)值。它是近場(chǎng)1/e2 功率處的直徑。更多信息,請查閱上面的模場(chǎng)直徑定義標簽。

數值孔徑(NA)是標稱(chēng)值。

該值為標稱(chēng)值,處于標稱(chēng)工作波長(cháng)下。

典型值,實(shí)際截止數值取決于光纖排布。

該值是在數值孔徑為0.09時(shí)

規格

Fiber

HB830Z

HB1060Z

HB1550Z

Operating  Wavelengtha

830 nm

1064 nm

1550 nm

Cladding  Diameter

80 ± 1 µm

125 ± 1 µm

125 ± 1 µm

Coating Diameter

170 ± 10 µm

245 ± 15 µm

245 ± 15 µm

Mode Field  Diameterc

4.1 - 7.7 µm @ 830 nm

6 - 8 µm @ 1064 nm

10.0 - 12.5 µm @ 1550 nm

Numerical  Apertured

0.14

0.14

0.9 - 0.11

Core Indexe

830 nm: 1.45954

1064 nm: 1.45635

1550 nm: 1.64263f

Cladding Indexe

830 nm: 1.45282

1064 nm: 1.44963

1550 nm: 1.63985f

Cut-Off  Wavelength (Typical)g

400 - 600 nm

< 1000 nm

>1150 nm

Attenuation

≤0.02 dB/m @ 830 nm

≤0.02 dB/m @ 1060 nm

≤0.02 dB/m @ 1550 nm

Beat Length

≤1.04 mm @ 830 nm

≤0.8 mm @ 633 nm

≤2.5 mm @ 1550 nm

Extinction Ratioa

≥30 dB

20 dB Fast Edgea,b

≤790 nm

≤1015 nm

≤1500 nm

3 dB Slow Edgea,b

≥860 nm

≥1105 nm

≥1600 nm

Core-Cladding  Concentricity

≤1 µm

Coating-Cladding  Offset

≤10 µm

Coating Material

Dual Acrylate

Operating  Temperature

-40 to 85 °C

Proof Test Level  (1.4 GN/m2)

100 kpsi

a.     在光纖排布為光纖長(cháng)5米、盤(pán)卷直徑為89毫米(?3.5英寸)時(shí)典型的偏振性能

b.     請參看頁(yè)面ding部右方的圖片了解定義

c.     模場(chǎng)直徑(MFD)是一個(gè)標稱(chēng)值。它是近場(chǎng)1/e2 功率處的直徑。更多信息,請查閱上面的模場(chǎng)直徑定義標簽

d.     數值孔徑(NA)是標稱(chēng)值

e.     提供的折射率是標稱(chēng)工作波長(cháng)下的標稱(chēng)值

f.      提供的折射率適用于0.09的數值孔徑。

g.     典型值,實(shí)際截止數值取決于光纖排布


偏振光纖

這些PZ光纖的偏振窗口定義為快軸20分貝衰減與慢軸1分貝衰減之間的波長(cháng)范圍。如需了解每種光纖類(lèi)型的曲線(xiàn)圖,請看曲線(xiàn)標簽。


曲線(xiàn)

HB830Z

偏振光纖

偏振光纖

偏振光纖

標準排布是指PZ光纖的標稱(chēng)應用

偏振光纖

HB1060Z

偏振光纖

隨機排布是指PZ光纖的隨機盤(pán)卷

偏振光纖

HB1550Z

This data was obtained with a 5 m sample of HB1550Z coiled to a diameter of 60 mm.

PZ光纖概述

偏振(PZ)光纖(也就是Zing™光纖)是只允許一個(gè)偏振方向光通過(guò)的特定光學(xué)光纖。這種單偏振傳輸模式相比單模(SM)光纖和保偏(PM)光纖有很多優(yōu)勢。雖然保偏光纖保持與雙折射軸對準的偏振方向不變,但它可以讓任何偏振方向的光透過(guò),因此會(huì )產(chǎn)生偏振串擾。SM光纖可通過(guò)壓力產(chǎn)生雙折射(查看手動(dòng)光纖偏振控制),使光纖的作用更接近波片。雖然偏振軸可控,但SM光纖不使光發(fā)生偏振。

相比之下,PZ光纖只傳導一個(gè)偏振方向,其他方向的偏振光都不能通過(guò)。因此,PZ光纖將通過(guò)的光發(fā)生偏振,對不能通過(guò)的光產(chǎn)生極大的抑制。盡管共軸偏振器對不必要的偏振方向可以產(chǎn)生2030dB的抑制,但PZ光纖可在設計波長(cháng)范圍實(shí)現大于30dB的抑制。此外,用戶(hù)對光纖施加壓力,手動(dòng)調節偏振窗口可實(shí)現超過(guò)35dB的抑制。因為壓力可以決定PZ光纖的運作,因此"部署"成為光纖的重要性能。部署是指光纖如何擺放,是拉直,卷曲或是任意堆放。

應用PZ光纖

重要的是注意部署是光纖的重要性能。我們的PZ光纖有很大的偏振窗口,偏振窗口的寬度和中心波長(cháng)取決于光纖是如何擺放的。PZ光纖標稱(chēng)的使用波長(cháng)是1060納米左右,任何擺放部署都可偏振。然而,對于其他應用,用戶(hù)應確保部署對偏振窗口的偏移可與光源波長(cháng)重疊。這個(gè)方法適用于例如激光的窄線(xiàn)寬波長(cháng)的光源。對于寬帶光源,PZ光纖需要適當的盤(pán)繞,使偏振窗口的寬度和中心波長(cháng)與光源重疊。

在PZ光纖輸入端加消偏器是有益的,它可以確保入射光均勻偏振,避免各種偏振器引起的功率變化。消偏器可用兩段SM光纖45度疊接實(shí)現(長(cháng)度取決于光源)。對于這樣的系統,PZ光纖以45度角典型耦合消偏器的輸出,達到好的消偏效果(注意:如果用跳線(xiàn),消偏光纖與PZ光纖接觸處,一個(gè)終端應相對另一個(gè)旋轉45度)。當PZ光纖的輸入光消偏后,入射到PZ光纖長(cháng)軸和短軸的光相等,產(chǎn)生*的3dB的抑制和穩定的輸出功率。下圖為用我們保偏光纖和非偏振光源搭建的示例系統。圖下面的表格列出了系統中的元件。

偏振光纖

將PZ光纖卷到更小的直徑會(huì )產(chǎn)生窄偏振窗口和中心波長(cháng)的藍移。盡管會(huì )產(chǎn)生更高的損失,卷曲PZ光纖會(huì )得到更好的偏振消光比。如果損失太高,意味著(zhù)光纖卷曲的太緊;相反的,如果偏振消光比太低,說(shuō)明卷曲的不夠緊。例如,HB1060Z PZ光纖欲達到35dB的消光比,需將2米長(cháng)的光纖卷曲成5厘米的圓環(huán)。上圖顯示了其是如何應用的。非偏振光入射到卷曲達到預期效果的PZ光纖。再將PZ光纖疊接到我們的保偏光纖,隨后導出系統。為實(shí)現更穩定的性能,建議使用3-5米的HB1060Z光纖,或4-10米的HB830Z和HB1550Z光纖。無(wú)論如何,由于PZ光纖高雙折射率的特定,偏振窗口很寬,可以讓用戶(hù)有多種封裝和部署選擇。


Fiber

A

B

C

D

HB830Z

830 nm LaserSource

SM800
Fiber

Coiled HB830Z Fiber

Aligned
PM780-HP
Fiber

HB1060Z

1060 nm LaserSource

SM980
Fiber

Coiled HB1060Z Fiber

Aligned
PM980-XP
Fiber

HB1550Z

1550 nm LaserSource

SMF-28-J9,
CCC1310-J9,1550BHP, or
1310BHP
Fiber

Coiled HB1550Z Fiber

Aligned
PM1550-XP
Fiber


模場(chǎng)直徑的定義

模場(chǎng)直徑(MFD)是表征單模光纖中光傳輸時(shí)光束寬度的參數,與波長(cháng)、纖芯半徑,以及纖芯和包層折射率有關(guān)。雖然大部分光被束縛在光纖纖芯中,但有一小部分在包層中傳播。對高斯型功率分布,MFD是光功率衰減到峰值的1/e2處對應的直徑。

MFD的測量對于測量MFD,這里有多種方法,每個(gè)場(chǎng)的MFD值都稍有不同。在這里我們闡述一種方法來(lái)說(shuō)明需要注意的事項。MFD的測量是通過(guò)遠場(chǎng)可變孔徑法(VAMFF)實(shí)現的。在光纖輸出的遠場(chǎng)放置一個(gè)孔徑,并測量光強。光路中的光圈逐漸減小,并測量每種孔徑下的強度水平;數據可以做功率相對孔徑半角的正弦值(或數值孔徑)的曲線(xiàn)

然后由彼得曼第二定義確定MFD,這是一個(gè)不假定功率分布的特定形狀的數學(xué)模型。近場(chǎng)MFD可以使用漢克爾變換通過(guò)該遠場(chǎng)測量確定。

偏振光纖

上圖展示了光束在光纖中傳播的強度分布??坑业膱D片表示光束在光纖中傳播的MFD和芯徑的標準強度分布。


損傷閥值

激光誘導的光纖損傷

以下教程詳述了無(wú)終端(裸露的)、有終端光纖以及其他基于激光光源的光纖元件的損傷機制,包括空氣-玻璃界面(自由空間耦合或使用接頭時(shí))的損傷機制和光纖玻璃內的損傷機制。諸如裸纖、光纖跳線(xiàn)或熔接耦合器等光纖元件可能受到多種潛在的損傷(比如,接頭、光纖端面和裝置本身)。光纖適用的大功率始終受到這些損傷機制的小值的限制。

雖然可以使用比例關(guān)系和一般規則估算損傷閾值,但是,光纖的損傷閾值在很大程度上取決于應用和特定用戶(hù)。用戶(hù)可以以此教程為指南,估算大程度降低損傷風(fēng)險的安全功率水平。如果遵守了所有恰當的制備和適用性指導,用戶(hù)應該能夠在的大功率水平以下操作光纖元件;如果有元件并未大功率,用戶(hù)應該遵守下面描述的"實(shí)際安全水平"該,以安全操作相關(guān)元件??赡芙档凸β蔬m用能力并給光纖元件造成損傷的因素包括,但不限于,光纖耦合時(shí)未對準、光纖端面受到污染或光纖本身有瑕疵。關(guān)于特定應用中光纖功率適用能力的深入討論,請聯(lián)系技術(shù)支持techsupport-cn@thorlabs.com。

Quick Links

Damage at the Air / Glass Interface

Intrinsic Damage Threshold

Preparation and Handling of Optical Fibers


空氣-玻璃界面的損傷

空氣/玻璃界面有幾種潛在的損傷機制。自由空間耦合或使用光學(xué)接頭匹配兩根光纖時(shí),光會(huì )入射到這個(gè)界面。如果光的強度很高,就會(huì )降低功率的適用性,并給光纖造成yong久性損傷。而對于使用環(huán)氧樹(shù)脂將接頭與光纖固定的終端光纖而言,高強度的光產(chǎn)生的熱量會(huì )使環(huán)氧樹(shù)脂熔化,進(jìn)而在光路中的光纖表面留下殘留物。

偏振光纖

損傷的光纖端面

偏振光纖

未損傷的光纖端面

裸纖端面的損傷機制

光纖端面的損傷機制可以建模為大光學(xué)元件,紫外熔融石英基底的工業(yè)標準損傷閾值適用于基于石英的光纖(參考右表)。但是與大光學(xué)元件不同,與光纖空氣/璃界面相關(guān)的表面積和光束直徑都非常小,耦合單模(SM)光纖時(shí)尤其如此,因此,對于給定的功率密度,入射到光束直徑較小的光纖的功率需要比較低。

右表列出了兩種光功率密度閾值:一種理論損傷閾值,一種"實(shí)際安全水平"。一般而言,理論損傷閾值代表在光纖端面和耦合條件非常好的情況下,可以入射到光纖端面且沒(méi)有損傷風(fēng)險的大功率密度估算值。而"實(shí)際安全水平"功率密度代表光纖損傷的低風(fēng)險。超過(guò)實(shí)際安全水平操作光纖或元件也是有可以的,但用戶(hù)必須遵守恰當的適用性說(shuō)明,并在使用前在低功率下驗證性能。

計算單模光纖和多模光纖的有效面積

單模光纖的有效面積是通過(guò)模場(chǎng)直徑(MFD)定義的,它是光通過(guò)光纖的橫截面積,包括纖芯以及部分包層。耦合到單模光纖時(shí),入射光束的直徑必須匹配光纖的MFD,才能達到良好的耦合效率。

例如,SM400單模光纖在400 nm下工作的模場(chǎng)直徑(MFD)大約是?3 µm,而SMF-28 Ultra單模光纖在1550 nm下工作的MFD為?10.5 µm。則兩種光纖的有效面積可以根據下面來(lái)計算:

SM400 Fiber: Area= Pi x (MFD/2)2 = Pi x (1.5µm)2 = 7.07 µm2= 7.07 x 10-8cm2
SMF-28 Ultra Fiber: Area = Pi x (MFD/2)2 = Pi x (5.25 µm)2= 86.6 µm2= 8.66 x 10-7cm2

為了估算光纖端面適用的功率水平,將功率密度乘以有效面積。請注意,該計算假設的是光束具有均勻的強度分布,但其實(shí),單模光纖中的大多數激光束都是高斯形狀,使得光束中心的密度比邊緣處更高,因此,這些計算值將略高于損傷閾值或實(shí)際安全水平對應的功率。假設使用連續光源,通過(guò)估算的功率密度,就可以確定對應的功率水平:

SM400 Fiber: 7.07 x 10-8cm2x 1MW/cm2= 7.1 x10-8MW =71 mW (理論損傷閾值)
7.07 x 10-8cm2x 250 kW/cm2= 1.8 x10-5kW = 18 mW (實(shí)際安全水平)

SMF-28 Ultra Fiber: 8.66 x 10-7cm2x 1MW/cm2= 8.7 x10-7MW =870mW (理論損傷閾值)

8.66 x 10-7cm2x 250 kW/cm2= 2.1 x10-4kW =210 mW (實(shí)際安全水平)

多模(MM)光纖的有效面積由纖芯直徑確定,一般要遠大于SM光纖的MFD值。如要獲得佳耦合效果,Thorlabs建議光束的光斑大小聚焦到纖芯直徑的70 - 80%。由于多模光纖的有效面積較大,降低了光纖端面的功率密度,因此,較高的光功率(一般上千瓦的數量級)可以無(wú)損傷地耦合到多模光纖中。


Estimated Optical Power Densities on Air / Glass Interfacea

Type

Theoretical Damage Thresholdb

Practical Safe Levelc

CW(Average Power)

~1 MW/cm2

~250 kW/cm2

10 ns Pulsed(Peak Power)

~5 GW/cm2

~1 GW/cm2


所有值針對無(wú)終端(裸露)的石英光纖,適用于自由空間耦合到潔凈的光纖端面。

這是可以入射到光纖端面且沒(méi)有損傷風(fēng)險的大功率密度估算值。用戶(hù)在高功率下工作前,必須驗證系統中光纖元件的性能與可靠性,因其與系統有著(zhù)緊密的關(guān)系。

這是在大多數工作條件下,入射到光纖端面且不會(huì )損傷光纖的安全功率密度估算值。

插芯/接頭終端相關(guān)的損傷機制

有終端接頭的光纖要考慮更多的功率適用條件。光纖一般通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘合到陶瓷或不銹鋼插芯中。光通過(guò)接頭耦合到光纖時(shí),沒(méi)有進(jìn)入纖芯并在光纖中傳播的光會(huì )散射到光纖的外層,再進(jìn)入插芯中,而環(huán)氧樹(shù)脂用來(lái)將光纖固定在插芯中。如果光足夠強,就可以熔化環(huán)氧樹(shù)脂,使其氣化,并在接頭表面留下殘渣。這樣,光纖端面就出現了局部吸收點(diǎn),造成耦合效率降低,散射增加,進(jìn)而出現損傷。

與環(huán)氧樹(shù)脂相關(guān)的損傷取決于波長(cháng),出于以下幾個(gè)原因。一般而言,短波長(cháng)的光比長(cháng)波長(cháng)的光散射更強。由于短波長(cháng)單模光纖的MFD較小,且產(chǎn)生更多的散射光,則耦合時(shí)的偏移也更大。

為了大程度地減小熔化環(huán)氧樹(shù)脂的風(fēng)險,可以在光纖端面附近的光纖與插芯之間構建無(wú)環(huán)氧樹(shù)脂的氣隙光纖接頭。我們的高功率多模光纖跳線(xiàn)就使用了這種設計特點(diǎn)的接頭。

偏振光纖

曲線(xiàn)圖展現了帶終端的單模石英光纖的大概功率適用水平。每條線(xiàn)展示了考慮具體損傷機制估算的功率水平。大功率適用性受到所有相關(guān)損傷機制的低功率水平限制(由實(shí)線(xiàn)表示)。

確定具有多種損傷機制的功率適用性

光纖跳線(xiàn)或組件可能受到多種途徑的損傷(比如,光纖跳線(xiàn)),而光纖適用的大功率始終受到與該光纖組件相關(guān)的低損傷閾值的限制。

例如,右邊曲線(xiàn)圖展現了由于光纖端面損傷和光學(xué)接頭造成的損傷而導致單模光纖跳線(xiàn)功率適用性受到限制的估算值。有終端的光纖在給定波長(cháng)下適用的總功率受到在任一給定波長(cháng)下,兩種限制之中的較小值限制(由實(shí)線(xiàn)表示)。在488 nm左右工作的單模光纖主要受到光纖端面損傷的限制(藍色實(shí)線(xiàn)),而在1550
nm下工作的光纖受到接頭造成的損傷的限制(紅色實(shí)線(xiàn))。

對于多模光纖,有效模場(chǎng)由纖芯直徑確定,一般要遠大于SM光纖的有效模場(chǎng)。因此,其光纖端面上的功率密度更低,較高的光功率(一般上千瓦的數量級)可以無(wú)損傷地耦合到光纖中(圖中未顯示)。而插芯/接頭終端的損傷限制保持不變,這樣,多模光纖的大適用功率就會(huì )受到插芯和接頭終端的限制。

請注意,曲線(xiàn)上的值只是在合理的操作和對準步驟幾乎不可能造成損傷的情況下粗略估算的功率水平值。值得注意的是,光纖經(jīng)常在超過(guò)上述功率水平的條件下使用。不過(guò),這樣的應用一般需要專(zhuān)業(yè)用戶(hù),并在使用之前以較低的功率進(jìn)行測試,盡量降低損傷風(fēng)險。但即使如此,如果在較高的功率水平下使用,則這些光纖元件應該被看作實(shí)驗室消耗品。

光纖內的損傷閾值

除了空氣玻璃界面的損傷機制外,光纖本身的損傷機制也會(huì )限制光纖使用的功率水平。這些限制會(huì )影響所有的光纖組件,因為它們存在于光纖本身。光纖內的兩種損傷包括彎曲損耗和光暗化損傷。

彎曲損耗

光在纖芯內傳播入射到纖芯包層界面的角度大于臨界角會(huì )使其無(wú)法全反射,光在某個(gè)區域就會(huì )射出光纖,這時(shí)候就會(huì )產(chǎn)生彎曲損耗。射出光纖的光一般功率密度較高,會(huì )燒壞光纖涂覆層和周?chē)乃商坠堋?/span>

有一種叫做雙包層的特種光纖,允許光纖包層(第二層)也和纖芯一樣用作波導,從而降低彎折損傷的風(fēng)險。通過(guò)使包層/涂覆層界面的臨界角高于纖芯/包層界面的臨界角,射出纖芯的光就會(huì )被限制在包層內。這些光會(huì )在幾厘米或者幾米的距離而不是光纖內的某個(gè)局部點(diǎn)漏出,從而大限度地降低損傷。Thorlabs生產(chǎn)并銷(xiāo)售0.22 NA雙包層多模光纖,它們能將適用功率提升百萬(wàn)瓦的范圍。

光暗化

光纖內的第二種損傷機制稱(chēng)為光暗化或負感現象,一般發(fā)生在紫外或短波長(cháng)可見(jiàn)光,尤其是摻鍺纖芯的光纖。在這些波長(cháng)下工作的光纖隨著(zhù)曝光時(shí)間增加,衰減也會(huì )增加。引起光暗化的原因大部分未可知,但可以采取一些列措施來(lái)緩解。例如,研究發(fā)現,羥基離子(OH)含量非常低的光纖可以抵抗光暗化,其它摻雜物比如氟,也能減少光暗化。

即使采取了上述措施,所有光纖在用于紫外光或短波長(cháng)光時(shí)還是會(huì )有光暗化產(chǎn)生,因此用于這些波長(cháng)下的光纖應該被看成消耗品。

制備和處理光纖

通用清潔和操作指南

建議將這些通用清潔和操作指南用于所有的光纖產(chǎn)品。而對于具體的產(chǎn)品,用戶(hù)還是應該根據輔助文獻或手冊中給出的具體指南操作。只有遵守了所有恰當的清潔和操作步驟,損傷閾值的計算才會(huì )適用。

安裝或集成光纖(有終端的光纖或裸纖)前應該關(guān)掉所有光源,以避免聚焦的光束入射在接頭或光纖的脆弱部分而造成損傷。

光纖適用的功率直接與光纖/接頭端面的質(zhì)量相關(guān)。將光纖連接到光學(xué)系統前,一定要檢查光纖的末端。端面應該是干凈的,沒(méi)有污垢和其它可能導致耦合光散射的污染物。另外,如果是裸纖,使用前應該剪切,用戶(hù)應該檢查光纖末端,確保切面質(zhì)量良好。

如果將光纖熔接到光學(xué)系統,用戶(hù)先應該在低功率下驗證熔接的質(zhì)量良好,然后在高功率下使用。熔接質(zhì)量差,會(huì )增加光在熔接界面的散射,從而成為光纖損傷的來(lái)源。

對準系統和優(yōu)化耦合時(shí),用戶(hù)應該使用低功率;這樣可以大程度地減少光纖其他部分(非纖芯)的曝光。如果高功率光束聚焦在包層、涂覆層或接頭,有可能產(chǎn)生散射光造成的損傷。

高功率下使用光纖的注意事項

一般而言,光纖和光纖元件應該要在安全功率水平限制之內工作,但在理想的條件下(佳的光學(xué)對準和非常干凈的光纖端面),光纖元件適用的功率可能會(huì )增大。用戶(hù)先必須在他們的系統內驗證光纖的性能和穩定性,然后再提高輸入或輸出功率,遵守所有所需的安全和操作指導。以下事項是一些有用的建議,有助于考慮在光纖或組件中增大光學(xué)功率。

要防止光纖損傷光耦合進(jìn)光纖的對準步驟也是重要的。在對準過(guò)程中,在取得佳耦合前,光很容易就聚焦到光纖某部位而不是纖芯。如果高功率光束聚焦在包層或光纖其它部位時(shí),會(huì )發(fā)生散射引起損傷

使用光纖熔接機將光纖組件熔接到系統中,可以增大適用的功率,因為它可以大程度地減少空氣/光纖界面損傷的可能性。用戶(hù)應該遵守所有恰當的指導來(lái)制備,并進(jìn)行高質(zhì)量的光纖熔接。熔接質(zhì)量差可能導致散射,或在熔接界面局部形成高熱區域,從而損傷光纖。

連接光纖或組件之后,應該在低功率下使用光源測試并對準系統。然后將系統功率緩慢增加到所希望的輸出功率,同時(shí)周期性地驗證所有組件對準良好,耦合效率相對光學(xué)耦合功率沒(méi)有變化。

由于劇烈彎曲光纖造成的彎曲損耗可能使光從受到應力的區域漏出。在高功率下工作時(shí),大量的光從很小的區域(受到應力的區域)逃出,從而在局部形成產(chǎn)生高熱量,進(jìn)而損傷光纖。請在操作過(guò)程中不要破壞或突然彎曲光纖,以盡可能地減少彎曲損耗。

用戶(hù)應該針對給定的應用選擇合適的光纖。例如,大模場(chǎng)光纖可以良好地代替標準的單模光纖在高功率應用中使用,因為前者可以提供更佳的光束質(zhì)量,更大的MFD,且可以降低空氣/光纖界面的功率密度。

階躍折射率石英單模光纖一般不用于紫外光或高峰值功率脈沖應用,因為這些應用與高空間功率密度相關(guān)。

產(chǎn)品型號

公英制通用

HB830Z

偏振光纖,830納米

HB1060Z

偏振光纖,1064納米

HB1550Z

偏振光纖,1550納米




留言框

  • 產(chǎn)品:

  • 您的單位:

  • 您的姓名:

  • 聯(lián)系電話(huà):

  • 常用郵箱:

  • 省份:

  • 詳細地址:

  • 補充說(shuō)明:

  • 驗證碼:

    請輸入計算結果(填寫(xiě)阿拉伯數字),如:三加四=7

聯(lián)系我們

地址:江蘇省江陰市人民東路1091號1017室 傳真:0510-68836817 Email:sales@rympo.com
24小時(shí)在線(xiàn)客服,為您服務(wù)!

版權所有 © 2024 江陰韻翔光電技術(shù)有限公司 備案號:蘇ICP備16003332號-1 技術(shù)支持:化工儀器網(wǎng) 管理登陸 GoogleSitemap

在線(xiàn)咨詢(xún)
QQ客服
QQ:17041053
電話(huà)咨詢(xún)
0510-68836815
關(guān)注微信
久久综合无码_亚洲中文字幕在线永久_国产高清自拍一区_国产成年无码视频