Le choix de la bonne fibre optique pour un spectromètre: un guide pratique

La sélection d'une fibre optique appropriée pour un système de spectromètre est essentielle pour assurer l'efficacité de la transmission du signal et la précision des mesures.Un mauvais choix peut entraîner une perte de signal ou un gaspillage de ressources.

Sur la base des caractéristiques des spectromètres JINSP, ce guide couvre trois paramètres clés des fibres:diamètre du noyau, bande/matériau de fonctionnement et ouverture numérique (NA)Des conseils pratiques pour la sélection des fibres sont fournis, ainsi que des recommandations spécifiques pour nos produits.

1. Diamètre du noyau ️ Plus grand n'est pas toujours mieux; le détecteur correspondant est la clé

Les diamètres de noyau sont disponibles dans diverses options, telles que 5 μm, 50 μm, 100 μm, 200 μm, 400 μm, 600 μm, et même jusqu'à 1 mm ou plus.la capacité de réception du spectromètre est limitée par la largeur de la fente et la hauteur de la zone photosensible du détecteurPar conséquent, plus grand n'est pas toujours mieux.

Différents diamètres de noyau de fibres

Couplings de signaux en fibre dans une fente

Recommandations spécifiques au produit du spectromètre à fibre optique JINSP:

• Spéctromètres équipés d'un détecteur CMOS linéaire (SR50C, SR75C): une fibre de diamètre de noyau de 200 μm est recommandée.
• Spéctromètres avec détecteur CCD de surface (SR100B, SR100Z, SR100Q, ST90S, ST100S, etc.): un diamètre de noyau plus grand de 400 μm ou 600 μm peut être utilisé, ainsi que des faisceaux multifibres.

Les faisceaux multifibres disposent d'une disposition circulaire à l'extrémité d'entrée pour une collecte efficace de la lumière et d'une disposition linéaire à l'extrémité de sortie pour mieux correspondre au détecteur CCD de zone.

2. Longueur d'onde de fonctionnement et matériau de fibre

Les performances de transmission d'une fibre optique dépendent de son matériau.Le principe de base est de choisir un matériau de fibre qui correspond à la bande de fonctionnement réelleL'utilisation d'un matériau incompatible entraînera une faible transmission lumineuse et une forte atténuation du signal.

Trois principaux types de fibres sont disponibles, avec des bandes distinctes:

• Fibre à haute teneur en OH: pour les bandes UV/Visible (UV/VIS)
• Fibre à faible teneur en OH: pour les bandes du proche infrarouge (NIR)
• Fibre résistante aux UV: spécialement conçue pour les mesures de bande pure UV

Recommandations spécifiques au produit du septromètre modulaire JINSP:

• Spéctromètres SR50C, SR75C, SR100B (plage UV-VIS-NIR, 200 ‰ 1000 nm): utiliser des fibres à haute teneur en OH.
• SR50R17, SR100N17/N25 spectromètres (plage NIR, 900×2500 nm): utiliser des fibres à faible teneur en OH.

3. Aperture numérique (NA) Assurez-vous de la correspondance pour maximiser le débit lumineux
Le NA définit l'angle d'acceptation et d'émission de lumière d'une fibre, affectant directement l'angle de divergence de la lumière à la sortie de fibre et influençant l'efficacité du couplage et la perte de transmission.Le principe clé est de faire correspondre la fibre NA avec les spectromètres recevant NA, ainsi qu'avec des lentilles ou des miroirs concaves dans la voie optique pour éviter de gaspiller l'énergie lumineuse.

Les valeurs communes de NA pour les fibres multimodes comprennent 0.1, 0.22, 0.39, et 0.5La norme de l'industrie est NA 0.22Pour cette NA, le diamètre de la tache lumineuse après une distance de propagation de 50 mm est d'environ 22 mm, et après 100 mm, il est d'environ 44 mm.Ce comportement de divergence guide la disposition du chemin optique et le choix des composants auxiliaires.

La NA d'une fibre optique détermine son angle de divergence du faisceau

Lorsqu'une fibre optique est utilisée avec une lentille ou un miroir concave, les valeurs NA doivent correspondre le plus étroitement possible pour éviter les pertes d'énergie

Un spectromètre représente l'angle d'acceptation maximal de la lumière entrante, effectivement l'angle d'acceptation maximal de son miroir concave interne.

• Si la fibre NA ≤ spectromètre NA: Toute lumière incident est acceptée et utilisée.
• Si la fibre NA > spectromètre NA: Une partie de l'énergie lumineuse ne peut pas être reçue, ce qui entraîne une perte de signal.

La valeur NA d'un spectromètre est la valeur NA de son miroir concave interne

Lors de la collecte de signaux optiques, en plus de l'utilisation de la conduction par fibre optique, l'accouplement optique en espace libre peut également être utilisé.Dans une trajectoire optique en libre-espace, l'ouverture numérique (NA) de la lentille doit correspondre à celle du spectromètre et la fente du spectromètre doit être placée au point focal de la lentille pour obtenir un débit optique élevé.

Accouplement optique en espace libre

Recommandations spécifiques au produit du spectromètre modulaire JINSP:

Les spectromètres de transmission JINSP (série ST) sont conçus avec une NA de réception importante de 0.25Ils peuvent accepter pleinement la lumière des fibres multimodes NA 0.22 standard de l'industrie sans adaptation supplémentaire, assurant ainsi une utilisation efficace de l'énergie lumineuse.

À propos de JINSP Company Limited

Le JINSP a développé une gamme de spectromètres, y compris des spectromètres à fibre optique miniatures, des spectromètres à fibre optique haute résolution, des spectromètres à transmission et des spectromètres NIR miniatures.Nous soutenons également la personnalisation des paramètres optiques classiques, taille, fonctions logicielles, interfaces de communication, et plus encore.