انتخاب فیبر نوری مناسب برای طیف سنج: راهنمای عملی

انتخاب یک فیبر نوری مناسب برای یک سیستم طیف سنج برای اطمینان از بهره وری انتقال سیگنال و دقت اندازه گیری ضروری است.انتخاب نادرست ممکن است منجر به از دست دادن سیگنال یا هدر دادن منابع شود.

بر اساس ویژگی های طیف سنج های JINSP، این راهنما سه پارامتر اصلی فیبر را پوشش می دهد:قطر هسته، باند کار/مواد و دیافراگم عددی (NA)نکات عملی برای انتخاب فیبر همراه با توصیه های خاص برای محصولات ما ارائه شده است.

1. قطر هسته بزرگتر همیشه بهتر نیست; مطابقت آشکارگر کلید است

قطر هسته در گزینه های مختلفی وجود دارد، مانند 5 μm، 50 μm، 100 μm، 200 μm، 400 μm، 600 μm و حتی تا 1 mm یا بیشتر. در حالی که قطر هسته بزرگتر می تواند نور بیشتری را در انتهای ورودی جمع کند،توانایی دریافت طیف سنج توسط عرض شکاف و ارتفاع منطقه حساس به نور آشکارگر محدود می شودبنابراین بزرگتر همیشه بهتر نیست.

قطرات مختلف هسته فیبر

اتصال سیگنال فیبر به شکاف

توصیه های خاص محصول JINSP برای طیف سنج فیبر نوری:

• طیف سنجها با یک آشکارساز CMOS خطی (SR50C، SR75C): یک فیبر قطر هسته 200 μm توصیه می شود.
• طیف سنجها با آشکارساز CCD منطقه ای (SR100B، SR100Z، SR100Q، ST90S، ST100S، و غیره): می توان از قطر بزرگتر هسته 400 μm یا 600 μm و همچنین بسته های چند فیبر استفاده کرد.

بسته های چند فیبر دارای یک ترتیب دایره ای در انتهای ورودی برای جمع آوری نور کارآمد و یک ترتیب خطی در انتهای خروجی برای مطابقت بهتر با آشکارساز CCD منطقه است.

2. طول موج عملیاتی و مواد فیبر ️ مطابقت مواد با باند برای جلوگیری از از دست دادن انتقال

عملکرد انتقال یک فیبر نوری به ماده آن بستگی دارد. مواد مختلف تفاوت های قابل توجهی در انتقال طول موج دارند.اصل اصلی این است که یک ماده فیبر را انتخاب کنید که با باند عملیاتی واقعی مطابقت داشته باشداستفاده از مواد ناسازگار منجر به انتقال کم نور و تضعیف شدید سیگنال می شود.

سه نوع اصلی از مواد فیبر در دسترس هستند، با مناسب بودن باند های متمایز:

• فیبر های OH بالا: برای باند های UV/VIS (UV/VIS)
• فیبر کم OH: برای باند های مادون قرمز نزدیک (NIR)
• فیبر مقاوم در برابر اشعه UV: به طور خاص برای اندازه گیری باند های UV خالص طراحی شده است

توصیه های JINSP برای هر محصول:

• طیف سنجهای SR50C، SR75C، SR100B (مجموعه UV-VIS-NIR، 200 ‰ 1000 nm): از فیبر های با OH بالا استفاده کنید.
• طیف سنج SR50R17، SR100N17/N25 (مجموعه NIR، 900×2500 nm): از فیبرهای کم OH استفاده کنید.

3. گشایش عددی (NA) ️ اطمینان از تطابق برای حداکثر رساندن سرعت نور
NA زاویه پذیرش و انتشار نور یک فیبر را تعریف می کند که به طور مستقیم بر زاویه انحراف نور در خروجی فیبر تأثیر می گذارد و بر بهره وری اتصال و از دست دادن انتقال تأثیر می گذارد.اصل کلیدی این است که فیبر NA را با طیف سنجهای دریافت کننده NA مطابقت دهید، و همچنین با هر گونه لنز یا آینه های خمیده در مسیر نوری برای جلوگیری از هدر دادن انرژی نور.

مقادیر NA مشترک برای فیبرهای چند حالت شامل 0 است.1، 0.22، 0.39، و 0.5استاندارد صنعت NA 0 است.22برای این NA، قطر نقطه نور پس از فاصله انتشار 50 میلی متر حدود 22 میلی متر است و پس از 100 میلی متر حدود 44 میلی متر است.این رفتار انحراف، طرح مسیر نوری و انتخاب اجزای کمکی را هدایت می کند..

NA از یک فیبر نوری تعیین زاویه انحراف پرتو آن

هنگامی که یک فیبر نوری با یک لنز یا یک آینه مجاور استفاده می شود، مقادیر NA باید تا حد ممکن متناسب باشند تا از دست دادن انرژی جلوگیری شود.

یک طیف سنج NAs NA، زاویه پذیرش حداکثر برای نور ورودی را نشان می دهد که در واقع NA آینه مجاور داخلی آن است. شرایط تطبیق:

• اگر فیبر NA ≤ طیف سنج NA: تمام نور ورودی پذیرفته و استفاده می شود.
• اگر فیبر NA > طیف سنج NA: بخشی از انرژی نور نمی تواند دریافت شود، که منجر به از دست دادن سیگنال می شود.

ارزش NA یک طیف سنج ارزش NA آینه مجاور داخلی آن است

هنگام جمع آوری سیگنال های نوری، علاوه بر استفاده از هدایت فیبر نوری، همچنین می توان از اتصال نوری فضای آزاد نیز استفاده کرد. این روش از یک لنز برای تمرکز نور موازی در طیف سنج استفاده می کند.در یک مسیر نوری فضای آزاد، دیافراگم عددی (NA) لنز باید با دیافراگم طیف سنج مطابقت داشته باشد و شکاف طیف سنج باید در نقطه کانونی لنز قرار گیرد تا از خروجی نوری بالا استفاده شود.

جفت گیری نوری فضای آزاد

توصیه های خاص محصول JINSP برای طیف سنج ماژولار:

طیف سنجهای انتقال JINSP (سری ST) با NA دریافت بزرگ 0 طراحی شده اند.25آنها می توانند به طور کامل نور را از فیبرهای چند حالت استاندارد صنعت NA 0.22 بدون سازگاری اضافی بپذیرند و استفاده کارآمد از انرژی نور را تضمین کنند.

در مورد شرکت JINSP محدود

JINSP طیف وسیعی از طیف سنج ها را توسعه داده است، از جمله طیف سنج های فیبر نوری کوچک، طیف سنج های فیبر نوری با وضوح بالا، طیف سنج های انتقال و طیف سنج های NIR کوچک.ما همچنین از سفارشی سازی پارامترهای نوری معمولی پشتیبانی می کنیم، اندازه، توابع نرم افزار، رابط های ارتباطی، و بیشتر.