產(chǎn)品介紹

Thorlabs光纖反射/散射探針束

Thorlabs光纖反射/散射探針束特性

帶有參考分支Y型光纖，可用于反射和熒光光譜學(xué)

光源斷面照亮樣本

樣本分支配有?1/4英寸探針

光譜儀端部將樣品反射光導(dǎo)入光譜儀中

參考分支允許通過另一光譜儀監(jiān)測光源

為滿足耐用性要求，采用加固不銹鋼導(dǎo)管和鋼制應(yīng)力消除套管

兩個Y型節(jié)點(diǎn)都帶有可調(diào)節(jié)光纖夾具

SMA連接器分支刻有光纖取向(詳情請查看規(guī)格標(biāo)簽)

帶有參考分支的Thorlabs光纖束探針是用來測量漫反射和鏡面反射，色彩，熒光以及后向散射(固體，液體和粉末狀)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的。光纖束被分為兩路，一路將光從光源傳輸給樣品，一路將樣品反射光傳輸給光譜儀，參考分支直接將光從光源處傳輸給另一光譜儀。每個SMA終端分支都刻有光纖取向，而且為便于確認(rèn)，參考分支都刻有“R"字樣，(詳情請查看規(guī)格標(biāo)簽)。這些探針非常適合應(yīng)用于光源波動對光譜數(shù)據(jù)產(chǎn)生負(fù)面影響的情形下，每一光纖束是利用Thorlabs ?200微米芯徑多模光纖組成的，其中或摻高羥基離子用于250 - 1200納米條件下，或摻低羥基離子用于400-2400納米條件下。

為滿足手工應(yīng)用，每一光纖束都帶有一個?1/4英寸 (?6.35 毫米)的探針，它們包括：光源，光譜儀，帶有SMA連接器的參考分支，以便兼容大多數(shù)光譜儀(包括我們的Thorlabs的CCD光譜儀)和大多數(shù)光源(包括Thorlabs寬帶光纖耦合光源)。通過固緊8-32螺絲，每個Y型節(jié)點(diǎn)的滑動壓板可以被固定在特定位置。

標(biāo)準(zhǔn)的反射式光譜學(xué)設(shè)備使用：帶有參考臂的Thorlabs反射式探針，反射式探針夾持器，兩個CCD 光譜儀和寬帶光纖耦合光源。注意：光源端部的參考光纖位置與圖解并不一定匹配。

Thorlabs也提供不帶有參考分支的反向散射/反射式探針。這些光纖束可用于以?1/4英寸探針或者 SMA905連接器結(jié)尾的樣本端部。我們也提供帶有適用于線性光纖束光譜儀末端的探針，這使得樣本的反射比降低，光譜儀的耦合效率提高。

反射式探針夾具

Thorlabs 提供光纖探針機(jī)架和夾具(下方有售)，這使得樣品端部可以與探針靠得很近。他們易于調(diào)節(jié)，而且能夠保證在測量過程中光纖位置不變。在鏡面反射光譜學(xué)情形下，光纖探頭可被垂直固定，而在漫反射光譜學(xué)情形下，光纖探頭采取
45°固定。

我們的分叉光纖束采取耐用鋁制Y型節(jié)點(diǎn)，它有一個可調(diào)節(jié)光纖夾具，通過一個8-32固定螺絲來固定在特定位置。

帶有?1/4英寸探針的RP26反射式探頭可用于漫反射色彩測量

規(guī)格

a.     參考分支光纖的位置不予保證。

b.     樣品分支的末端可以用蘸有丙酮或甲醇的擦鏡紙清潔。

低于300 nm時可能會發(fā)生負(fù)感作用。如需用抗負(fù)感光纖定制光纖束，請聯(lián)系技術(shù)支持。

光纖束的數(shù)值孔徑與單根光纖的數(shù)值孔徑相同。

受不銹鋼套管限制

受光纖限制

反射式光譜學(xué)應(yīng)用

反射式光譜學(xué)探針可以與CCD 光譜儀、寬帶光纖耦合光源以及光纖探針固定架(下方有售)配套使用，可以在監(jiān)測光源的同時用作漫反射，鏡面反射和色彩的測量。電腦上的紅線代指樣本光譜，藍(lán)線代指光源的光譜。這次測量采用兩個CCS100光譜儀，一個SLS201鎢鹵素?zé)舴€(wěn)定光源，RP26反射式探針束和RPS反射式探針支撐架。Thorlabs提供使用該裝置的其他項(xiàng)目的詳細(xì)信息，請見下文。

光譜儀

Thorlabs提供多種基于CCD光譜儀，用于可見光、近紅外或紫外到近紅外波段。CCS100和CCS175用于350 - 700 nm和 500 - 1000 nm波段，分辨率分別為0.5 nm，0.6 nm。CCS200用于200 - 1000 nm波段，分辨率為2.0 nm，但在分析寬帶光譜時，紫外范圍可能會嚴(yán)重衰減。

光源

SLS201L鎢鹵素寬帶光纖耦合光源提供2796K色溫黑體光譜(波長在300 - 2600nm之間)，具有有源電子穩(wěn)定性(較低的光譜和強(qiáng)度漂移)。另外，SLS202L光源提供與1900K色溫相同的性能，發(fā)射光譜范圍為450 - 5500 nm，而SLS203L提供自由空間輸出，色溫1500 K，發(fā)射光譜范圍為500 - 9000 nm。我們也提供光纖耦合的LED，可用來選擇峰值波長或獲得寬帶白光發(fā)射光譜。

此外，如果反射式探針不用于照明，Thorlabs也提供多種寬帶和單波長光源，包括自由空間或用于單光纖跳線輸出。我們自由空間和液體光波導(dǎo)耦合的等離子體光源通過黑體輻射光譜提供*度照明光。我們的光纖耦合光源可用于強(qiáng)光單波長照明。

通過RPH夾塊以45°固定測試漫反射

反射式探針光纖束

該頁面的反射式探頭包括高羥基和低羥基多模光纖，分別對應(yīng)波長250 - 1200 nm和400 - 2400 nm，這些探針的樣本端以?1/4英寸探針結(jié)尾。

Thorlabs 也提供不帶有參考分支的反射式探針。這些探針的樣本端可以接?1/4英寸探針或者SMA連接器。那些連接?1/4英寸探針的可用于線性光纖束光譜儀，由于樣本的低反射率，使得光譜儀的耦合效率得以提高。

如果反射式探針束提供的同軸照明不是非常關(guān)鍵，可以將光纖跳線或光纖束與SMA連接器分開，這就實(shí)現(xiàn)了照明與信號光收集。我們的大口徑圓形光纖束將照明強(qiáng)度大化，而我們的單光纖多模SMA光纖跳線對于照明或者連接到光纖耦合激光器是非常有用的。我們也提供圓形轉(zhuǎn)線性光纖束，這種可以將光譜儀處的信號強(qiáng)度大化。

反射式探針固定架

Thorlabs 提供RPS光纖探針支撐架(上圖和左圖所示)，使得光纖探針相對于樣本以90°或45°穩(wěn)定放置。探頭夾臂(單獨(dú)出售)也可以利用?1/2英寸接桿集成到其他光機(jī)設(shè)備上。另外,RPH探針夾塊直接在樣本,允許光纖被固定在接近表面處,也就擋住了測試過程中的房間燈光。

定制光纖束

Thorlabs樂于給您供應(yīng)定制的帶隨機(jī)或確定光纖配置的直光纖束和扇出光纖束。有下表列出了我們當(dāng)前能生產(chǎn)的一些光纖束。我們正在擴(kuò)展生產(chǎn)能力，所以如果此處沒有您所要求的光纖束也可以聯(lián)系我們。一些定制光纖束的要求將超出我們的一般的生產(chǎn)工藝技術(shù)范圍。所以我們不能保證能夠制造出的光纖束配置符合您的特殊應(yīng)用要求。但是，我們的工程師也非常樂于與您一起確定Thorlabs是否能夠生產(chǎn)符合您需要的光纖束。如需報(bào)價(jià)，請?zhí)峁┙o我們您的光纖束配置圖。

樣品光纖束接頭配置

定制1轉(zhuǎn)4束扇出型光纜

定制帶SMA905接頭的石英光纖束

在一束20根光纖中，一般多有一根是暗纖，即一束中95%的光纖都是完好的。對于每支中不止一根光纖的光纖束，有5-10%的光纖是暗纖。

這些光纖束不適合要求均勻功率分布的應(yīng)用。

套管的選擇會被光纖類型、光纖數(shù)量和長度所限制。一般來說，在定制光纖束中會使用不止一種套管，尤其是分叉光纖束。

它代表公共端光纖的大纖芯直徑。分離端光纖的纖芯直徑算入了公共端纖芯直徑。

光纖束的長度公差≤2 m。請聯(lián)系[email protected]討論更長光纖束的公差。

我們不能保證在分叉光纖束公共端處光纖或幾何結(jié)構(gòu)之間的距離。

我們的光纜工程師可以協(xié)助設(shè)計(jì)符合您應(yīng)用的光纖束。對于您的定制光纖束要求，請聯(lián)系[email protected]。請?zhí)峁┠ㄖ乒饫w束的圖紙，我們可以更快地給您報(bào)價(jià)。

損傷閥值

激光誘導(dǎo)的光纖損傷

以下教程詳述了無終端(裸露的)、有終端光纖以及其他基于激光光源的光纖元件的損傷機(jī)制，包括空氣-玻璃界面(自由空間耦合或使用接頭時)的損傷機(jī)制和光纖玻璃內(nèi)的損傷機(jī)制。諸如裸纖、光纖跳線或熔接耦合器等光纖元件可能受到多種潛在的損傷(比如，接頭、光纖端面和裝置本身)。光纖適用的大功率始終受到這些損傷機(jī)制的小值的限制。

雖然可以使用比例關(guān)系和一般規(guī)則估算損傷閾值，但是，光纖的損傷閾值在很大程度上取決于應(yīng)用和特定用戶。用戶可以以此教程為指南，估算大程度降低損傷風(fēng)險(xiǎn)的安全功率水平。如果遵守了所有恰當(dāng)?shù)闹苽浜瓦m用性指導(dǎo)，用戶應(yīng)該能夠在的大功率水平以下操作光纖元件；如果有元件并未大功率，用戶應(yīng)該遵守下面描述的"實(shí)際安全水平"該，以安全操作相關(guān)元件?？赡芙档凸β蔬m用能力并給光纖元件造成損傷的因素包括，但不限于，光纖耦合時未對準(zhǔn)、光纖端面受到污染或光纖本身有瑕疵。關(guān)于特定應(yīng)用中光纖功率適用能力的深入討論，請聯(lián)系技術(shù)支持[email protected]。

空氣-玻璃界面的損傷

空氣/玻璃界面有幾種潛在的損傷機(jī)制。自由空間耦合或使用光學(xué)接頭匹配兩根光纖時，光會入射到這個界面。如果光的強(qiáng)度很高，就會降低功率的適用性，并給光纖造成性損傷。而對于使用環(huán)氧樹脂將接頭與光纖固定的終端光纖而言，高強(qiáng)度的光產(chǎn)生的熱量會使環(huán)氧樹脂熔化，進(jìn)而在光路中的光纖表面留下殘留物。

損傷的光纖端面

未損傷的光纖端面

所有值針對無終端(裸露)的石英光纖，適用于自由空間耦合到潔凈的光纖端面。

這是可以入射到光纖端面且沒有損傷風(fēng)險(xiǎn)的大功率密度估算值。用戶在高功率下工作前，必須驗(yàn)證系統(tǒng)中光纖元件的性能與可靠性，因其與系統(tǒng)有著緊密的關(guān)系。

這是在大多數(shù)工作條件下，入射到光纖端面且不會損傷光纖的安全功率密度估算值。

插芯/接頭終端相關(guān)的損傷機(jī)制

有終端接頭的光纖要考慮更多的功率適用條件。光纖一般通過環(huán)氧樹脂粘合到陶瓷或不銹鋼插芯中。光通過接頭耦合到光纖時，沒有進(jìn)入纖芯并在光纖中傳播的光會散射到光纖的外層，再進(jìn)入插芯中，而環(huán)氧樹脂用來將光纖固定在插芯中。如果光足夠強(qiáng)，就可以熔化環(huán)氧樹脂，使其氣化，并在接頭表面留下殘?jiān)?。這樣，光纖端面就出現(xiàn)了局部吸收點(diǎn)，造成耦合效率降低，散射增加，進(jìn)而出現(xiàn)損傷。

與環(huán)氧樹脂相關(guān)的損傷取決于波長，出于以下幾個原因。一般而言，短波長的光比長波長的光散射更強(qiáng)。由于短波長單模光纖的MFD較小，且產(chǎn)生更多的散射光，則耦合時的偏移也更大。

為了大程度地減小熔化環(huán)氧樹脂的風(fēng)險(xiǎn)，可以在光纖端面附近的光纖與插芯之間構(gòu)建無環(huán)氧樹脂的氣隙光纖接頭。我們的高功率多模光纖跳線就使用了這種設(shè)計(jì)特點(diǎn)的接頭。

曲線圖展現(xiàn)了帶終端的單模石英光纖的大概功率適用水平。每條線展示了考慮具體損傷機(jī)制估算的功率水平。大功率適用性受到所有相關(guān)損傷機(jī)制的低功率水平限制(由實(shí)線表示)。

確定具有多種損傷機(jī)制的功率適用性

光纖跳線或組件可能受到多種途徑的損傷(比如，光纖跳線)，而光纖適用的大功率始終受到與該光纖組件相關(guān)的低損傷閾值的限制。

例如，右邊曲線圖展現(xiàn)了由于光纖端面損傷和光學(xué)接頭造成的損傷而導(dǎo)致單模光纖跳線功率適用性受到限制的估算值。有終端的光纖在給定波長下適用的總功率受到在任一給定波長下，兩種限制之中的較小值限制(由實(shí)線表示)。在488 nm左右工作的單模光纖主要受到光纖端面損傷的限制(藍(lán)色實(shí)線)，而在1550
nm下工作的光纖受到接頭造成的損傷的限制(紅色實(shí)線)。

對于多模光纖，有效模場由纖芯直徑確定，一般要遠(yuǎn)大于SM光纖的有效模場。因此，其光纖端面上的功率密度更低，較高的光功率(一般上千瓦的數(shù)量級)可以無損傷地耦合到光纖中(圖中未顯示)。而插芯/接頭終端的損傷限制保持不變，這樣，多模光纖的大適用功率就會受到插芯和接頭終端的限制。

請注意，曲線上的值只是在合理的操作和對準(zhǔn)步驟幾乎不可能造成損傷的情況下粗略估算的功率水平值。值得注意的是，光纖經(jīng)常在超過上述功率水平的條件下使用。不過，這樣的應(yīng)用一般需要專業(yè)用戶，并在使用之前以較低的功率進(jìn)行測試，盡量降低損傷風(fēng)險(xiǎn)。但即使如此，如果在較高的功率水平下使用，則這些光纖元件應(yīng)該被看作實(shí)驗(yàn)室消耗品。

光纖內(nèi)的損傷閾值

除了空氣玻璃界面的損傷機(jī)制外，光纖本身的損傷機(jī)制也會限制光纖使用的功率水平。這些限制會影響所有的光纖組件，因?yàn)樗鼈兇嬖谟诠饫w本身。光纖內(nèi)的兩種損傷包括彎曲損耗和光暗化損傷。

彎曲損耗

光在纖芯內(nèi)傳播入射到纖芯包層界面的角度大于臨界角會使其無法全反射，光在某個區(qū)域就會射出光纖，這時候就會產(chǎn)生彎曲損耗。射出光纖的光一般功率密度較高，會燒壞光纖涂覆層和周圍的松套管。

有一種叫做雙包層的特種光纖，允許光纖包層(第二層)也和纖芯一樣用作波導(dǎo)，從而降低彎折損傷的風(fēng)險(xiǎn)。通過使包層/涂覆層界面的臨界角高于纖芯/包層界面的臨界角，射出纖芯的光就會被限制在包層內(nèi)。這些光會在幾厘米或者幾米的距離而不是光纖內(nèi)的某個局部點(diǎn)漏出，從而大限度地降低損傷。Thorlabs生產(chǎn)并銷售0.22 NA雙包層多模光纖，它們能將適用功率提升百萬瓦的范圍。

光暗化

光纖內(nèi)的第二種損傷機(jī)制稱為光暗化或負(fù)感現(xiàn)象，一般發(fā)生在紫外或短波長可見光，尤其是摻鍺纖芯的光纖。在這些波長下工作的光纖隨著曝光時間增加，衰減也會增加。引起光暗化的原因大部分未可知，但可以采取一些列措施來緩解。例如，研究發(fā)現(xiàn)，羥基離子(OH)含量非常低的光纖可以抵抗光暗化，其它摻雜物比如氟，也能減少光暗化。

即使采取了上述措施，所有光纖在用于紫外光或短波長光時還是會有光暗化產(chǎn)生，因此用于這些波長下的光纖應(yīng)該被看成消耗品。

制備和處理光纖

高功率下使用光纖的注意事項(xiàng)

一般而言，光纖和光纖元件應(yīng)該要在安全功率水平限制之內(nèi)工作，但在理想的條件下(佳的光學(xué)對準(zhǔn)和非常干凈的光纖端面)，光纖元件適用的功率可能會增大。用戶先必須在他們的系統(tǒng)內(nèi)驗(yàn)證光纖的性能和穩(wěn)定性，然后再提高輸入或輸出功率，遵守所有所需的安全和操作指導(dǎo)。以下事項(xiàng)是一些有用的建議，有助于考慮在光纖或組件中增大光學(xué)功率。

要防止光纖損傷光耦合進(jìn)光纖的對準(zhǔn)步驟也是重要的。在對準(zhǔn)過程中，在取得佳耦合前，光很容易就聚焦到光纖某部位而不是纖芯。如果高功率光束聚焦在包層或光纖其它部位時，會發(fā)生散射引起損傷。使用光纖熔接機(jī)將光纖組件熔接到系統(tǒng)中，可以增大適用的功率，因?yàn)樗梢源蟪潭鹊販p少空氣/光纖界面損傷的可能性。用戶應(yīng)該遵守所有恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)來制備，并進(jìn)行高質(zhì)量的光纖熔接。熔接質(zhì)量差可能導(dǎo)致散射，或在熔接界面局部形成高熱區(qū)域，從而損傷光纖。

連接光纖或組件之后，應(yīng)該在低功率下使用光源測試并對準(zhǔn)系統(tǒng)。然后將系統(tǒng)功率緩慢增加到所希望的輸出功率，同時周期性地驗(yàn)證所有組件對準(zhǔn)良好，耦合效率相對光學(xué)耦合功率沒有變化。

由于劇烈彎曲光纖造成的彎曲損耗可能使光從受到應(yīng)力的區(qū)域漏出。在高功率下工作時，大量的光從很小的區(qū)域(受到應(yīng)力的區(qū)域)逃出，從而在局部形成產(chǎn)生高熱量，進(jìn)而損傷光纖。請?jiān)诓僮鬟^程中不要破壞或突然彎曲光纖，以盡可能地減少彎曲損耗。

用戶應(yīng)該針對給定的應(yīng)用選擇合適的光纖。例如，大模場光纖可以良好地代替標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖在高功率應(yīng)用中使用，因?yàn)榍罢呖梢蕴峁└训墓馐|(zhì)量，更大的MFD，且可以降低空氣/光纖界面的功率密度。

階躍折射率石英單模光纖一般不用于紫外光或高峰值功率脈沖應(yīng)用，因?yàn)檫@些應(yīng)用與高空間功率密度相關(guān)。

探測光纖束，帶參考分支

RP26和RP27反射式探針在光源，光譜儀和參考分支上連接SMA連接器，在樣本末端連接?1/4英寸探針。光源分支由六束光纖組成，將光大化的傳輸給樣本，光譜儀和參考分支為單根光纖。防水?1/4探針為4.25英寸(10.8厘米)長,可手持或使用RPS支架或RPH夾塊(出售)固定。光源、光譜儀和參考分支端部兼容帶有SMA隔板的組件。為增加耐用性,這些光纖線纜與塑料覆蓋不銹鋼保護(hù)管(FT061PS) 合并在一塊，并配有加固金屬應(yīng)力消除裝置。

每個光纖跳線帶有四個橡膠保護(hù)帽,保護(hù)連接器兩端免受灰塵和其他危害。額外的用于SMA端部的的CAPM橡膠光纖帽也單獨(dú)提供。

請注意參考分支光纖的位置并不固定。

a.     用于低于300納米情形下會發(fā)生時間相關(guān)的負(fù)感作用。如需用抗負(fù)感光纖定制光纖束，請聯(lián)系技術(shù)支持。

b.     樣品分支的末端可以用蘸有丙酮或甲醇的擦鏡紙清潔。

c.     光纖束的數(shù)值孔徑與單光纖的相同。

d.     由不銹鋼護(hù)套限制

e.     由光纖限制

可調(diào)探針支架

安全固定帶有?1/4英寸探頭樣本分支的光纖探針

光纖探針方向相對于樣本角度為90° 或45°

可調(diào)高度臂能夠適應(yīng)樣本少55毫米（2.16英寸）的高度

?6英寸(?152.4毫米) 底座，其上刻有網(wǎng)格和同心圓

也可以更換使用組裝臂

Thorlabs' RPS 可調(diào)光纖探針支架是專為?1/4英寸光纖束探針設(shè)計(jì)的，可以45° 測量漫反射或以 90°測量鏡面反射。每個支架由可調(diào)光纖固定臂（也可單獨(dú)使用），一個刻有高度刻度的?1/2英寸接桿和一個刻有網(wǎng)格和同心圓的?6英寸(?152.4毫米) 底座組成。

90°時鏡面反射測試

利用翼形螺釘TS25H將樣本分支的?1/4英寸探針固定在RPA立臂的特定位置，立臂高度可以通過TS25H翼形螺釘來調(diào)節(jié)，該螺釘為彈簧支撐,并帶有可伸縮的縮醛樹脂™*。后的位置調(diào)整完成后，彈簧支撐的*提供了足夠的力量來固定立臂,并允許的高度調(diào)整。當(dāng)使用RPS支架時,可以使用自帶的光學(xué)接桿匹配高達(dá)55毫米(2.16英寸)的樣本高度。對于更高的樣本,可以用較長的英制或公制?1/2英寸接桿替換自帶的接桿。接桿通過底座下面的M6螺絲來固定，用3/16英寸或5 mm球頭起子即可將螺絲移除。如果用英制?1/2英寸接桿替換原接桿，SH25S0631/4英寸-20螺釘也是必需的。

更換的RPA接桿固定臂也可以單獨(dú)使用。這些立臂也可以用來在定制光機(jī)設(shè)備上安裝?1/4英寸探針，只需將光機(jī)設(shè)備固定在?1/2英寸接桿上即可。

緊致探測光纖束夾塊

保證光纖探針與樣品角度為90°
或 45°

通過將夾塊直接放置在樣品上進(jìn)行平面的反射率和色彩測量

用于?1/4英寸光纖探針的夾塊允許光纖束*直接放置在樣品上，在不使用遮蔽膠帶的情形下，小孔被覆蓋后就阻止了背景光的進(jìn)入。利用兩個端口來保證探針相對樣品角度為45° 或90° 。探針高度可通過兩個TS25H翼形螺釘中的一個來調(diào)節(jié)。

45°
和 90°端口的輸出口相同，正如上面RPH原理圖所示。

RPH原理圖

利用RPH ?1/4英寸探針固定器進(jìn)行鏡面反射測試

損傷的光纖端面