Средно инфрачервено влакно (средно IR влакна) е видОптични влакна, специално проектирани да предават светлина в обхвата на дължината на вълната със среден инфрачервен, обикновено от2 µm до ~ 20 µm. Тези влакна са от съществено значение за приложенията, при които стандартните силициеви влакна (които предават само до ~ 2 . 4 µm) са непрозрачни или силно загубени.
Какъв е обхвата на средния инфрачервен?
Дължини на вълните: ~ 2 μm до 20 μm
Приложения: Молекулярна спектроскопия, сензор на газ, термично изображение, лазерно доставяне
Видове средно инфрачервени влакна
Средните IR влакна сане е направено от стандартно силициево стъклозащото силициев диоксид силно абсорбира отвъд ~ 2 . 4 µm. Вместо това те са направени отспециални материали:
| Тип фибри | Материал | Диапазон на предаване | Бележки |
|---|---|---|---|
| Флуоридни влакна | Zblan (базиран на ZRF₄) | 0.3 – 5 µm | Ниска загуба до 4–5 µm, гъвкава |
| Халкогенидни влакна | As₂s₃, as₂se₃, geasse | 1.5 – 10+ µm | Високо предаване на IR, добри нелинейни свойства |
| Tellurite влакна | Очила на базата на Тео | 0.5 – 5 µm | Висока нелинейност, добра термична стабилност |
| Влакни от кухи ядки | Въздушно ядро + отразяваща облицовка | 3 – 20 µm | Използва се за лазерна доставка с висока мощност (e . g ., съвместни лазери) |
| Полимерни влакна | PE, pfte | 3 – 18 µm | Използва се при гъвкаво IR сензор, висока загуба |
Основни характеристики
| Собственост | Средно IR влакно |
|---|---|
| Основни материали | Non-silica (e . g ., zblan, as₂s₃, teo₂) |
| Диапазон на предаване | ~ 2 µm до 10+ µm (зависи от материала) |
| Гъвкавост | Флуоридът и халкогенидът са гъвкави; куха ядро по-малко |
| Загуба на огъване | Материал и зависима от дължината на вълната |
| Загуба | Typically higher than silica; varies from 0.1 to >1 dB/m |
| Конекторизация | Изисква специализирани техники за полиране и монтиране |
Приложения
1. Спектроскопия
Молекулярни абсорбционни пикове в средата на IR (e . g ., co₂, ch₄, h₂o)
Инфрачервена спектроскопия на Фурие (FTIR)
2. Газово сензор
Средните IR влакна могат да доставят светлина в газови клетки или отдалечени среди за откриванеследи газове.
3. Медицински и биомедицински
Неинвазивен мониторинг на глюкозата
Лазерна хирургия(e . g ., er: yag или co₂ лазерна доставка)
4. Инфрачервени изображения и противодействия
На основата на фибриТермични изображенияиIr jammersза отбрана
5. Генериране на суперконтинуум в средата на IR
Халкогенидни влакна, използвани за генериране на широки IR спектри
6. Лазерна доставка с висока мощност
Куха ядроиФлуоридни влакнаДоставете лазерните лъчи от средата на IR (Co₂ лазери при 10,6 µm)
Ограничения
Нестабилност: Чалкогенидът и флуоридните очила са чупливи и чувствителни към влагата
По -високо затихванеотколкото силициев диоксид (~ 0,1–2 dB/m)
Топлинна и механична чувствителноств сравнение със силициев диоксид
Скъп и труден за сплитане
Резюме
| Функция | Средно IR влакно | Силициев фибри |
|---|---|---|
| Диапазон на предаване | ~2–10+ µm | 0.2–2.4 µm |
| Гъвкавост | Добър (zblan, халкогенид) | Отличен |
| Разходи | По -високо | По -ниско |
| Приложения | IR сензор, спектроскопия, лазерна доставка | Телеком, Обща оптика |