Thorlabs中紅外單模氟化物光纖跳線

Thorlabs中紅外單模氟化物光纖跳線特性

氟化鋯(ZrF₄)光纖的單模工作范圍為2.3 µm -4.1 µm，氟化銦(InF₃)光纖為3.2µm- 5.5µm

氟化鋯(ZrF₄)光纖的傳輸范圍285 nm - 4.5 µm，氟化銦(InF₃)光纖則為310 nm- 5.5 µm

兼容可見光波長對(duì)準(zhǔn)光束

用于光譜學(xué)、環(huán)境傳感和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

菲涅爾反射損耗低：每面< 4%

我們的單模氟化物跳線IRPhotonics^®設(shè)計(jì)用于中紅外光譜范圍內(nèi)的低損耗傳輸。這些單模跳線使用Thorlabs的氟化物光纖制造，氟化鋯(ZrF₄)光纖跳線的單模工作范圍為2.3-4.1µm，而氟化銦(InF₃)光纖跳線的單模工作范圍為3.2 - 5.5µm。氟化鋯ZrF₄光纖和氟化銦InF₃光纖衰減度的對(duì)比圖請(qǐng)看右邊曲線圖。

這些氟化物光纖跳線提供與標(biāo)準(zhǔn)石英光纖跳線相似的機(jī)械靈活性，環(huán)境穩(wěn)定性好，并且中紅外光譜范圍內(nèi)的衰減曲線平穩(wěn)。由于氟化物玻璃的透射范圍低紫外線范圍，因此可見光(比如由光纖耦合激光器產(chǎn)生的激光)可沿著相同光纖作為對(duì)準(zhǔn)輔助進(jìn)行傳播。注意，由于可見光低于截止波長，因此它將仿佛在多模光纖中一樣傳播。 這些光纖跳線的數(shù)值孔徑(NA)在特定SM工作范圍上保持相對(duì)恒定(曲線圖參見曲線標(biāo)簽)。

氟化鋯(ZrF4)單模光纖跳線提供比氟化銦(InF3)光纖更低的衰減，但是氟化銦光纖對(duì)長波長的透光率比氟化鋯光纖更大。關(guān)于其它衰減曲線，請(qǐng)參見曲線標(biāo)簽。

每根跳線兩端的終端接頭為分別與FC/PC或FC/APC連接組件(詳情參見FC連接器標(biāo)簽)兼容的陶瓷插芯連接器，并進(jìn)行平面拋光或斜角面拋光。在對(duì)背反射較敏感的設(shè)置中，我們推薦使用斜角面FC連接器。每根跳線包括兩個(gè)保護(hù)帽，它們用來保護(hù)插芯端不受灰塵和其它危害?？蓡为?dú)購買CAPF(塑料質(zhì))和CAPFM(金屬)替換保護(hù)帽。

使用建議由于氟化物玻璃比標(biāo)準(zhǔn)石英玻璃更軟，因此不能用Kimwipes擦拭紙來清潔這些跳線。其它氟化物光纖特定的使用建議請(qǐng)參見操作標(biāo)簽。與無端光纖相比，這些跳線所能承受的大功率是受連接器限制的。取決于應(yīng)用，我們推薦以約300 mW的大CW功率使用這些跳線。

每根氟化物跳線都標(biāo)有產(chǎn)品型號(hào)、批次和主要規(guī)格。

中紅外應(yīng)用由于SM工作范圍與我們的帶間級(jí)聯(lián)激光器(ICL)的發(fā)射范圍重疊，因此若將這些跳線與我們的光譜儀結(jié)合使用，可以實(shí)現(xiàn)激光輸出光譜的低損耗測量。其它應(yīng)用實(shí)例見下圖。

單模氟化物跳線中的信號(hào)可以通過一個(gè)反射式準(zhǔn)直器耦合到自由空間。

FiberPorts可替代反射式準(zhǔn)直器使用，它提供5個(gè)自由度的自由空間耦合，以及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。

規(guī)格：

模場直徑（MFD）是一個(gè)標(biāo)稱值。它是近場中1/e²功率水平處的直徑。更多信息請(qǐng)見模場直徑定義標(biāo)簽。

曲線標(biāo)簽包含其它波長處的NA曲線。

曲線

該標(biāo)簽包含氟化物光纖的以波長為自變量的衰減（測量值）曲線、彎曲衰減（測量值）曲線、模場直徑（計(jì)算值）曲線和數(shù)值孔徑（計(jì)算值）曲線。

下面所顯示的是單模跳線的數(shù)據(jù)；不同跳線之間可能會(huì)不同。如果您不確定這些光纖是否適用于您的應(yīng)用請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持。

衰減

該曲線包含了我們單模ZrF₄光纖的衰減測量值。曲線中的藍(lán)色陰影區(qū)域表示單模波長工作范圍（2.3-3.6 µm），橙色陰影區(qū)域表示光纖依然具有傳輸性，但為多模操作。截止波長用垂直虛線表示，是多模運(yùn)行的起點(diǎn)，并隨波長的變化而變化。接近1.9 µm處的峰值對(duì)應(yīng)二階模衰減。

該曲線包含了我們單模InF₃光纖的衰減測量值。曲線中的綠色陰影區(qū)域表示單模工作波長范圍，衰減值≤0.45 dB/m，藍(lán)色陰影區(qū)域表示單模工作波長范圍，沒有保證的衰減規(guī)格。橙色陰影區(qū)域表示光纖依然具有傳輸性，但為多模操作。截止波長用垂直虛線表示，是多模運(yùn)行的起點(diǎn)，并隨波長的變化而變化。接近2.9 µm處的峰值對(duì)應(yīng)二階模衰減。

該曲線包含了用于我們單模ZrF₄光纖的單環(huán)在五個(gè)不同彎曲半徑時(shí)衰減測量值。曲線中的陰影區(qū)域表示單模波長范圍（2.3 - 3.6 µm）。

該曲線包含了用于我們單模InF₃光纖的單環(huán)在四個(gè)不同彎曲半徑時(shí)衰減測量值。曲線中的藍(lán)色和綠色陰影區(qū)域表示單模波長范圍（3.2 - 5.5微米）。

色散

該曲線包含了我們單模ZrF₄光纖的計(jì)算的色散曲線，具有大約1.6微米的零色散波長。曲線中的陰影區(qū)域表示單模波長范圍（2.3 - 3.6微米）。

曲線包含了我們單模InF₃光纖的計(jì)算的色散曲線，具有大約1.7微米的零色散波長。曲線中的陰影區(qū)域表示單模波長范圍（3.2 - 5.5微米）。

數(shù)值孔徑

該曲線包含了我們單模ZrF₄光纖的數(shù)值孔徑，根據(jù)以下曲線中的折射率。曲線中的陰影區(qū)域表示單模波長范圍（2.3 - 3.6微米）。

該曲線包含了我們單模InF₃光纖的數(shù)值孔徑，根據(jù)以下曲線中的折射率。曲線中的陰影區(qū)域表示單模波長范圍（3.2 - 5.5 µm）。

折射率

.這里顯示的折射率是將Sellmeier方程與測量數(shù)據(jù)擬合獲得的。右表給出了擬合中所用的Sellmeier系數(shù)。

Sellmeier Equation

這些折射率是將Sellmeier方程與測量數(shù)據(jù)擬合獲得的。右表給出了擬合中所用的Sellmeier系數(shù)。

Sellmeier Equation

操作

物理操作

環(huán)境因素

壽命終止處理

FC接頭

使用標(biāo)準(zhǔn)石英光纖跳線是一般選擇FC/PC或FC/APC接頭，因?yàn)镻C和APC拋光面為圓頂頭可以使匹配的兩根跳線的纖芯直接接觸，從而將跳線界面之間接觸損耗降到小。

因?yàn)榉锊ＡП谑⒉ＡЦ?，它們?cè)趻伖夂髸?huì)是平面光纖端。根據(jù)跳線的不同，光纖端面可能相對(duì)插芯稍微地凹下去一點(diǎn)。因此，氟化物光纖跳線既不是FC/PC接頭（PC指直接接觸）也不是FC/APC（APC指有角度的直接接觸）。

平面光纖端面不會(huì)影響輸出是耦合到自由空間的應(yīng)用，但是在連接FC接頭的光纖跳線時(shí)，比如通過匹配套管或連接頭連接時(shí)會(huì)有傳輸損耗，因?yàn)楣饫w纖芯沒有直接接觸。由于FC終端的跳線之間的間隔一般要小于SMA905終端（使用空氣間隔插芯）的跳線間的典型間隔，這種損耗經(jīng)常可以被忽略。

下圖是一根氟化物成品跳線末端的二維圖和三維圖。

標(biāo)準(zhǔn)FC/PC接頭有圓頂端面

FC終端的氟化物跳線有平坦的拋光末端面

AFC終端氟化物光纖跳線有一個(gè)8度角拋光斜面

該圖為一根Ø100微米纖芯、平面拋光的FC氟化物光纖跳線末端的二維表面輪廓圖。X和Y軸的單位都是微米。虛線圓和直線用于眼睛觀察指導(dǎo)。金屬插芯和跳線內(nèi)側(cè)的界面根據(jù)藍(lán)色虛線圓中的綠色圓查看。該數(shù)據(jù)代表我們所有平面拋光的FC氟化物光纖跳線。

該圖為一根Ø100微米纖芯、平面拋光的FC氟化物光纖跳線末端的三維分布圖。虛線圓用于眼睛觀察指導(dǎo)。金屬插芯和跳線內(nèi)側(cè)的界面根據(jù)黑色圓和藍(lán)色圓之間的的圓形凹陷來查看。該數(shù)據(jù)代表我們所有平面拋光的FC氟化物光纖跳線。

模場直徑定義

模場直徑（MFD）的定義

左圖是通過光纖傳播的光束的強(qiáng)度分布。右圖是通過光纖傳播的光束的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度分布，圖中標(biāo)注了MFD和纖芯直徑。

氟化鋯單模光纖跳線，2.3 - 4.1 µm

模場直徑（MFD）是一個(gè)標(biāo)稱值。它是近場中1/e²
功率水平處的直徑。更多信息請(qǐng)見模場直徑定義標(biāo)簽。

曲線標(biāo)簽中包含其它波長時(shí)的NA曲線。

請(qǐng)見FC接頭標(biāo)簽獲取更多細(xì)節(jié)。

單模氟化銦光纖跳線，3.2 - 5.5 µm

模場直徑(MFD)是標(biāo)稱值。它是近場中1/e²
功率等級(jí)處的直徑。詳情請(qǐng)看MFD定義標(biāo)簽。

曲線標(biāo)簽包含其它波長下的NA曲線圖。

詳情請(qǐng)看FC接頭標(biāo)簽。

• 該標(biāo)簽描述了在日常使用中標(biāo)準(zhǔn)石英光纖跳線和氟化物光纖跳線之間的相似和不同之處。
• 彎折為了保護(hù)，氟化物跳線使用塑料護(hù)套(PVDF聚合物)，所以比典型的跳線護(hù)套更硬。只要護(hù)套不被強(qiáng)迫彎折，光纖不會(huì)受損傷。如果超過彎折限制塑料護(hù)套會(huì)變色。對(duì)于規(guī)定的彎折半徑請(qǐng)參考下面的表格。關(guān)于光纖因?yàn)閺澱蹖?dǎo)致的衰減的更多信息，請(qǐng)見曲線標(biāo)簽。
• 存儲(chǔ)因?yàn)榉锊ＡП葮?biāo)準(zhǔn)石英玻璃更軟，所以更容易刮傷，所以在跳線在不使用時(shí)蓋上保護(hù)蓋尤其重要。用于FC終端跳線的CAPF和CAPFM替換保護(hù)帽可單獨(dú)購買。
• 清潔使用FS200光纖檢測儀檢查光纖頭。如果有顆粒物，先嘗試使用緩流壓縮空氣吹去。如果壓縮空氣不夠，可以使用我們的FCC-7020光學(xué)接頭清潔器或MC-5擦鏡紙來清潔。
• 請(qǐng)注意Kimwipes非常容易刮傷光纖頭，所以不能使用。
• 重新拋光服務(wù)如果光纖頭刮傷，Thorlabs可以免費(fèi)重新拋光(由客戶負(fù)責(zé)來回的運(yùn)費(fèi))。請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)支持使用該服務(wù)。
• 一般的實(shí)驗(yàn)室溫度和濕度不會(huì)影響光纖的完整性。但是應(yīng)該避免拉伸、直接接觸液態(tài)水或水蒸氣。
• 如果您要在本地廢棄這種光纖跳線，請(qǐng)遵守所有適用的當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和條例，請(qǐng)注意氟化物玻璃主要由摻合氟化鋯或氟化銦的氟化鋇組成。
• 模場直徑（MFD）是單模光纖中傳輸?shù)墓馐叽绲囊粋€(gè)量度。它是波長、纖芯直徑和纖芯和包層折射率的一個(gè)函數(shù)。雖然許多光都被限制在纖芯傳播，仍有一部分會(huì)在包層中傳播。對(duì)于高斯分布，MFD是光功率降低到峰值水平的1/e²時(shí)的直徑。
• MFD的測量MFD的測量通過遠(yuǎn)場中的可變通光孔徑方法（VAMFF）來完成。在光纖輸出的遠(yuǎn)場處放置一個(gè)通光孔徑，然后測量強(qiáng)度。在光路中放置連續(xù)變小的通光孔徑，測量每個(gè)通光孔徑下的強(qiáng)度水平；然后以功率和孔徑半角（或數(shù)值孔徑）為坐標(biāo)作圖得到數(shù)據(jù)。
• 使用彼得曼第二定義確定MFD，該方法是不假設(shè)功率分布特定形狀的數(shù)學(xué)方法。使用漢克爾變換可以從遠(yuǎn)處測量值確定近場處的MFD大小。