Середньо-інфрачервоне волокно (середньо-ІЧ-волокно) є типомОптичне волокно, спеціально розроблене для передачі світла в діапазоні довжини хвилі середини інфрачервоного, як правило, від2 мкм до ~ 20 мкм. Ці волокна є важливими для застосувань, де стандартні волокна кремнезему (які лише передають до ~ 2 . 4 мкм), непрозорі або сильно втратні.
Що таке середина інфрачервоного діапазону?
Довжини хвилі: ~ 2 мкм до 20 мкм
Заявки: Молекулярна спектроскопія, зондування газу, теплова візуалізація, лазерна доставка
Типи середньоінфраційних волокон
Волокна середини ІЧне виготовлений із стандартного кремнеземуТому що кремнезем сильно поглинає за ~ 2 . 4 мкм. Натомість вони зроблені зСпеціальні матеріали:
| Тип волокна | Матеріал | Діапазон передачі | Нотатки |
|---|---|---|---|
| Фтор -волокна | ZBLAN (ZRF₄ на основі) | 0.3 – 5 µm | Низькі втрати до 4–5 мкм, гнучка |
| Халькогенідні волокна | As₂s₃, as₂se₃, geasse | 1.5 – 10+ µm | Висока ІЧ -передача, хороші нелінійні властивості |
| Теллуритські волокна | Окуляри на основі Тео₂ | 0.5 – 5 µm | Висока нелінійність, хороша термічна стабільність |
| Порожнисті волокна | Повітряне ядро + світловідбиваюча облицювання | 3 – 20 µm | Використовується для високої потужної лазерної доставки (e . g ., co₂ lasers) |
| Полімерні волокна | PE, PFTE | 3 – 18 µm | Використовується в гнучкому ІЧ -зондуванні, високих втрат |
Ключові характеристики
| Майно | Середньо-ярма волокна |
|---|---|
| Основні матеріали | Non-silica (e . g ., zblan, as₂s₃, teo₂) |
| Діапазон передачі | ~ 2 мкм до 10+ мкм (залежить від матеріалу) |
| Гнучкість | Фтор і халькогенід гнучкі; порожнистих менше |
| Втрата згинання | Матеріал і залежать від довжини хвилі |
| Втрата | Typically higher than silica; varies from 0.1 to >1 дБ/м |
| З'єднання | Вимагає спеціалізованих методів полірування та монтажу |
Заявки
1. Спектроскопія
Піки молекулярного поглинання в середині (e . g ., co₂, ch₄, h₂o)
Інфрачервона спектроскопія Фур'є (FTIR)
2. Газо зондування
Волокна середнього ІЧ можуть доставляти світло в газові клітини або віддалені середовища для виявленняПростежування газів.
3. Медичний та біомедичний
Неінвазивний моніторинг глюкози
Лазерна хірургія(e . g ., er: yag або co₂ лазерна доставка)
4. Інфрачервона візуалізація та контрзаходи
На основі волоконСистеми теплової візуалізаціїіІр Джамцідля оборони
5. Покоління SuperContinuum Mid-IR
Халькогенідні волокна, що використовуються для генерування широких ІЧ -спектрів
6. Доставка з високою потужністю
ПорожнистийіФтор -волокнаПоставте середньо-IR-лазерні промені (Co₂ лазери на 10,6 мкм)
Обмеження
Крихкість: Окуляри халькогеніду та фтору крихкі та чутливі до вологи
Вища ослабленняніж кремнезем (~ 0,1–2 дБ/м)
Теплова та механічна чутливістьПорівняно з кремнеземом
Дорого і важко сплайзувати
Резюме
| Означати | Середньо-ярма волокна | Кремнеземний волокна |
|---|---|---|
| Діапазон передачі | ~2–10+ µm | 0.2–2.4 µm |
| Гнучкість | Добре (Zblan, халькогенід) | Відмінний |
| Вартість | Вищий | Опускатися |
| Заявки | ІЧ -зондування, спектроскопія, лазерна доставка | Телеком, загальна оптика |