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          側邊拋磨光纖/D形光纖 - 筱曉光子產品介紹? 2021-08-05

          光纖傳感器有著靈敏度高,抗電磁干擾,抗氧化腐蝕能力強,易集成化等優點。筱曉光子在前沿光學領域耕耘多年,擁有眾多光學產品,服務眾多科研機構。今天筱曉光子給大家介紹用于泄漏型倏逝場傳感領域的D型光纖。




            側邊拋磨光纖/D形光纖  



          一、倏逝波



          光在兩種不同介質中傳輸時,因為不同介質的折射率不同,會存在折射現象,如果是從折射率大的介質入射到折射率小的介質時,會出現全反射現象,這時,在兩種介質的交界面處,光其實并非像幾何光學作圖一樣直接在兩種介質的界面完全反射回原來的介質中,而是發現一部分光滲透到折射率小的介質中,并不同于普通的傳輸光的形式,而是一種隨深度的增加,光能量迅速呈指數衰減,隨水平方向改變,光相位發生變化的電磁波,稱為倏逝波。


          微信圖片_20210805091644.jpg



          平面波導中全反射時倏逝波的產生






          二、光纖中的倏逝波場




          光在光纖中傳播時, 會在芯層和包層的界面上形成倏逝場。光纖中由于包層為非吸收介質, 不會引起光纖中傳輸能量的減少。當把光纖拉錐或研磨成D形后,倏逝場會與被測物質發生作用而引起能量的吸收,反映為光纖輸出光強的減少。通過檢測光纖輸出光強的大小就可以反推出被測物質溶液濃度的大小,這就是傳感器的作用機理。




          光纖倏逝場場強的大小可以表示為:

          微信圖片_20210805091826.jpg



          式中:Eo是倏逝場在界面處的能量強度;z是場點距界面的距離;dp是倏逝場的穿透深度,定義為當能量場的強度下降到Eo/e時,場點到界面的距離,公式表達如下


          微信圖片_20210805091856.jpg



          式中:λ是光在真空中傳播時的波長;n1為光纖纖芯折射率;n2為包層折射率;θ為光線的入射角。


          微信圖片_20210805091922.jpg





          光纖中全反射時纖芯中的駐波場與包層中的倏逝波場



          光纖倏逝場傳感器預留了很薄的一部分包層,厚度dz要求小于倏逝場的穿透深度,倏逝場能量可以穿過這部分殘留的光纖包層與被測物質接觸引起能量的吸收,進而實現傳感器的探測。分析證明傳感器的靈敏度與dz的大小密切相關,dz越小靈敏度越高。筱曉光子推出的D型光纖預留包層dz可達到5μm。





          三、D型光纖倏逝場傳感器



          D型光纖和錐形光纖是產生泄漏型倏逝場的主要結構類型,傳感區域的包層都足夠薄,以至于倏逝波會透射出來,此時,不管是直接用不同濃度的溶液,還是通過生物反應,改變傳感區域周圍的折射率,都會引起傳輸光功率的變化。D形光纖是由光纖側面拋磨掉接近一半的包層制作而成,其直徑還很大;而錐形光纖是通過光纖熔融拉錐而成,錐區足夠細,故D型光纖較錐形光纖更為堅固。



          微信圖片_20210805091957.jpg







          D型光纖截面圖


          近年來,基于D型的光纖傳感器結構已在不同的配置中使用去檢測單個或多個環境參數,包括RI、應變溫度和磁場。D型光纖具有側面拋光光纖包層,從而提高了包層模態的易損性、機械性能好,靈敏度高。此外,D型光纖對折射率測量的靈敏度受檢測區域長度和拋光表面的深度的影響。






          四、筱曉光子提供的D型光纖產品資料



          依賴我司全光纖加工技術,筱曉光子目前能夠提供D形側邊拋磨光纖的加工定制服務5年獨特的邊拋工藝技術,使我們能夠為客戶精確地提供大批量的定制服務,客戶只需要提供拋磨的光纖類型,拋磨長度,拋磨深度。


          技術優勢:

          我們利用他們的內部技術研磨和拋光部分光纖;


          一個良好的表面光潔度;


          達到客戶確定的深度;


          側拋光去除纖維的一部分,容易進入光纖的漸逝場。



          產品特點:

          高光學表面質量;


          空氣中低插入損耗;


          支持多種適應光纖定制;


          不同的邊拋深度。



          邊拋光纖的應用:

          光纖可定義長度和深度的襯底,以引導對漸逝場的訪問,具有幾乎零損耗;


          通過疊加結構和折射率來指導波導特性;


          通過動態修改的結構尺寸,折射率或吸收,可以實現隨時間變化的操縱的傳播;


          光纖元件與光纖傳感應用。



          參數指標:


          工作波長430-2000nm
          空氣中插入損耗<0.1dB
          1.5折射率處衰減值>45dB(Typ. 60dB)
          邊拋長度17mm
          光纖類型SMF-28E
          連接頭類型FC/APC OR FC/PC

          定制參數:


          光纖類型;


          拋磨深度;


          拋磨長度;


          不同折射率條件下的衰減值可以自定義;


          是否帶連接頭;


          可以集成光學反射鏡(先鍍膜后進行邊拋)。

          微信圖片_20210805092134.png


          不同拋光深度的覆蓋折射率的衰減響應-理論線和數據點










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