اختيار الألياف الضوئية المناسبة لجهاز قياس الطيف: دليل عملي

اختيار الألياف البصرية المناسبة لنظام مقياس الطيف أمر ضروري لضمان كفاءة نقل الإشارة ودقة القياس.الخيار الخاطئ قد يؤدي إلى فقدان الإشارة أو إهدار الموارد.

بناءً على خصائص مقاييس JINSP ، يغطي هذا الدليل ثلاثة معايير رئيسية للألياف:قطر القلب، نطاق التشغيل/المادة، والفتحة العددية (NA)توفر نصائح عملية لاختيار الألياف، إلى جانب توصيات محددة لمنتجاتنا.

1قطر القلب أكبر ليس أفضل دائماً، التطابق مع الكاشف هو المفتاح

يتوفر قطر القلب في خيارات مختلفة ، مثل 5 ميكرو متراً ، 50 ميكرو متراً ، 100 ميكرو متراً ، 200 ميكرو متراً ، 400 ميكرو متراً ، 600 ميكرو متراً ، وحتى 1 ميكرو متراً أو أكثر. في حين أن قطر القلب الأكبر يمكن أن يجمع المزيد من الضوء في نهاية المدخل ،قدرة مقياس الطيف على الاستقبال محدودة بعرض الشق وارتفاع المنطقة الحساسة للضوء في الكاشفلذلك، أكبر ليس دائما أفضل.

أقطار مختلفة من نواة الألياف

ربط إشارة الألياف في شق

التوصيات الخاصة بالمنتج الخاصة بمقياس الطيف الضوئي للألياف:

• مقاييس الطيف مع كاشف CMOS خطي (SR50C، SR75C): يوصى بألياف قطرها 200 ميكرو مترا.
• مقاييس الطيف مع كاشف CCD (SR100B ، SR100Z ، SR100Q ، ST90S ، ST100S ، إلخ): يمكن استخدام قطر قلب أكبر من 400 μm أو 600 μm ، وكذلك حزم متعددة الألياف.

تتضمن حزم الألياف المتعددة ترتيبًا دائريًا في نهاية المدخل لجمع الضوء بكفاءة ، وتخطيطًا خطيًا في نهاية الإخراج لتناسب المنطقة بشكل أفضل كاشف CCD.

2. طول الموجة العاملة ومواد الألياف ️ تطابق المواد مع النطاق لتجنب فقدان الإرسال

تعتمد أداء نقل الألياف البصرية على مادتها. تظهر المواد المختلفة اختلافات كبيرة في انتقال طول الموجة.المبدأ الأساسي هو اختيار مادة الألياف التي تتطابق مع النطاق التشغيلي الفعلياستخدام مادة غير متوافقة سيؤدي إلى انخفاض في نطاق ضوء الإشارة

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من مواد الألياف المتاحة ، مع ملاءمة مختلفة للمجموعات:

• الألياف عالية الـ OH: لشركات الأشعة فوق البنفسجية / المرئية (UV / VIS)
• الألياف منخفضة الوقود: لقطاعات الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)
• الألياف المقاومة للأشعة فوق البنفسجية: مصممة خصيصًا لقياسات النطاقات فوق البنفسجية النقية

توصيات محددة للمنتج من قبل جهاز JINSP لقياس الطيفات:

• أجهزة SR50C و SR75C و SR100B (مدى UV-VIS-NIR ، 200 ‰ 1000 nm): استخدم الألياف عالية الهيدروجين.
• SR50R17، SR100N17/N25 (مجموعة NIR، 900~2500 nm): استخدم الألياف منخفضة الهيدروجين.

3الفتحة العددية (NA) تأكد من المطابقة لتحقيق أقصى قدر من إنتاج الضوء
تحدد NA زاوية قبول الضوء وانبعاث الضوء من الألياف ، مما يؤثر بشكل مباشر على زاوية تباين الضوء في إنتاج الألياف ويؤثر على كفاءة الاقتران وفقدان الإرسال.المبدأ الرئيسي هو مطابقة الألياف NA مع مقاييس الطيف، وكذلك مع أي عدسات أو مرايا مغلقة في المسار البصري لتجنب إهدار طاقة الضوء.

القيم المشتركة للألياف متعددة الأوضاع تشمل 0.1022039، و 05المعيار الصناعي هو NA 0.22بالنسبة لهذه الـ NA ، فإن قطر بقعة الضوء بعد مسافة انتشار 50 ملم هو حوالي 22 ملم ، وبعد 100 ملم هو حوالي 44 ملم.هذا السلوك التباين توجيه تخطيط المسار البصري واختيار المكونات المساعدة.

تحدد NA من الألياف البصرية زاوية انقسام شعاعها

عندما يتم استخدام الألياف البصرية مع العدسة أو المرآة المنحدرة ، يجب أن تتطابق قيم NA بقدر الإمكان لتجنب فقدان الطاقة

يمثل مقياس الطيف NA أكبر زاوية قبول للضوء الوارد NA فعليا NA من المرآة الداخلية المنحدرة. ظروف مطابقة:

• إذا كان الألياف NA ≤ مقياس الطيف NA: يتم قبول واستخدام كل الضوء المتصاعد.
• إذا كان الألياف NA > مقياس الطيف NA: لا يمكن استقبال جزء من طاقة الضوء ، مما يؤدي إلى فقدان الإشارة.

قيمة NA لمقياس الطيف هي قيمة NA لمرايا الشجاعة الداخلية

عند جمع الإشارات البصرية ، بالإضافة إلى استخدام توصيل الألياف البصرية ، يمكن أيضًا استخدام الاقتران البصري في الفضاء الحر. تستخدم هذه الطريقة عدسة لتركيز الضوء المتوازي في مقياس الطيف.في مسار بصري في الفضاء الحر، يجب أن تتطابق الفتحة العددية (NA) للعدسة مع فتحة مقياس الطيف ، ويجب وضع فتحة مقياس الطيف في النقطة المحورية للعدسة لتحقيق سعة عرض بصرية عالية.

الارتباط البصري في الفضاء الحر

توصيات محددة للمنتج من قبل JINSP المتعدد الطيفي:

تم تصميم طيفات JINSP الإرسال (سلسلة ST) مع NA استقبال كبير من 0.25يمكنها قبول الضوء بالكامل من الألياف متعددة الأوضاع NA 0.22 القياسية في الصناعة دون تكييف إضافي ، مما يضمن استخدام فعال للطاقة الضوئية.

عن شركة (جينسب) المحدودة

طورت JINSP مجموعة من مقاييس الطيف، بما في ذلك مقاييس الطيف المصغرة للألياف البصرية، ومقاييس الطيف المصغرة للألياف البصرية ذات الدقة العالية، ومقاييس الطيف الإرسالي، ومقاييس الطيف المصغرة للألياف البصرية.نحن أيضاً ندعم تخصيص المعلمات البصرية التقليدية، الحجم، وظائف البرنامج، واجهات الاتصال، وأكثر من ذلك.