Thorlabs中红外单模氟化物光纤跳线

Thorlabs中红外单模氟化物光纤跳线特性

氟化锆(ZrF₄)光纤的单模工作范围为2.3 µm -4.1 µm，氟化铟(InF₃)光纤为3.2µm- 5.5µm

氟化锆(ZrF₄)光纤的传输范围285 nm - 4.5 µm，氟化铟(InF₃)光纤则为310 nm- 5.5 µm

兼容可见光波长对准光束

用于光谱学、环境传感和医学领域

菲涅尔反射损耗低：每面< 4%

我们的单模氟化物跳线IRPhotonics^®设计用于中红外光谱范围内的低损耗传输。这些单模跳线使用Thorlabs的氟化物光纤制造，氟化锆(ZrF₄)光纤跳线的单模工作范围为2.3-4.1µm，而氟化铟(InF₃)光纤跳线的单模工作范围为3.2 - 5.5µm。氟化锆ZrF₄光纤和氟化铟InF₃光纤衰减度的对比图请看右边曲线图。

这些氟化物光纤跳线提供与标准石英光纤跳线相似的机械灵活性，环境稳定性好，并且中红外光谱范围内的衰减曲线平稳。由于氟化物玻璃的透射范围低紫外线范围，因此可见光(比如由光纤耦合激光器产生的激光)可沿着相同光纤作为对准辅助进行传播。注意，由于可见光低于截止波长，因此它将仿佛在多模光纤中一样传播。 这些光纤跳线的数值孔径(NA)在特定SM工作范围上保持相对恒定(曲线图参见曲线标签)。

氟化锆(ZrF4)单模光纤跳线提供比氟化铟(InF3)光纤更低的衰减，但是氟化铟光纤对长波长的透光率比氟化锆光纤更大。关于其它衰减曲线，请参见曲线标签。

每根跳线两端的终端接头为分别与FC/PC或FC/APC连接组件(详情参见FC连接器标签)兼容的陶瓷插芯连接器，并进行平面抛光或斜角面抛光。在对背反射较敏感的设置中，我们推荐使用斜角面FC连接器。每根跳线包括两个保护帽，它们用来保护插芯端不受灰尘和其它危害。可单独购买CAPF(塑料质)和CAPFM(金属)替换保护帽。

使用建议由于氟化物玻璃比标准石英玻璃更软，因此不能用Kimwipes擦拭纸来清洁这些跳线。其它氟化物光纤特定的使用建议请参见操作标签。与无端光纤相比，这些跳线所能承受的大功率是受连接器限制的。取决于应用，我们推荐以约300 mW的大CW功率使用这些跳线。

每根氟化物跳线都标有产品型号、批次和主要规格。

中红外应用由于SM工作范围与我们的带间级联激光器(ICL)的发射范围重叠，因此若将这些跳线与我们的光谱仪结合使用，可以实现激光输出光谱的低损耗测量。其它应用实例见下图。

单模氟化物跳线中的信号可以通过一个反射式准直器耦合到自由空间。

FiberPorts可替代反射式准直器使用，它提供5个自由度的自由空间耦合，以及旋转调节。

规格：

模场直径（MFD）是一个标称值。它是近场中1/e²功率水平处的直径。更多信息请见模场直径定义标签。

曲线标签包含其它波长处的NA曲线。

曲线

该标签包含氟化物光纤的以波长为自变量的衰减（测量值）曲线、弯曲衰减（测量值）曲线、模场直径（计算值）曲线和数值孔径（计算值）曲线。

下面所显示的是单模跳线的数据；不同跳线之间可能会不同。如果您不确定这些光纤是否适用于您的应用请联系技术支持。

衰减

该曲线包含了我们单模ZrF₄光纤的衰减测量值。曲线中的蓝色阴影区域表示单模波长工作范围（2.3-3.6 µm），橙色阴影区域表示光纤依然具有传输性，但为多模操作。截止波长用垂直虚线表示，是多模运行的起点，并随波长的变化而变化。接近1.9 µm处的峰值对应二阶模衰减。

该曲线包含了我们单模InF₃光纤的衰减测量值。曲线中的绿色阴影区域表示单模工作波长范围，衰减值≤0.45 dB/m，蓝色阴影区域表示单模工作波长范围，没有保证的衰减规格。橙色阴影区域表示光纤依然具有传输性，但为多模操作。截止波长用垂直虚线表示，是多模运行的起点，并随波长的变化而变化。接近2.9 µm处的峰值对应二阶模衰减。

该曲线包含了用于我们单模ZrF₄光纤的单环在五个不同弯曲半径时衰减测量值。曲线中的阴影区域表示单模波长范围（2.3 - 3.6 µm）。

该曲线包含了用于我们单模InF₃光纤的单环在四个不同弯曲半径时衰减测量值。曲线中的蓝色和绿色阴影区域表示单模波长范围（3.2 - 5.5微米）。

色散

该曲线包含了我们单模ZrF₄光纤的计算的色散曲线，具有大约1.6微米的零色散波长。曲线中的阴影区域表示单模波长范围（2.3 - 3.6微米）。

曲线包含了我们单模InF₃光纤的计算的色散曲线，具有大约1.7微米的零色散波长。曲线中的阴影区域表示单模波长范围（3.2 - 5.5微米）。

数值孔径

该曲线包含了我们单模ZrF₄光纤的数值孔径，根据以下曲线中的折射率。曲线中的阴影区域表示单模波长范围（2.3 - 3.6微米）。

该曲线包含了我们单模InF₃光纤的数值孔径，根据以下曲线中的折射率。曲线中的阴影区域表示单模波长范围（3.2 - 5.5 µm）。

折射率

.这里显示的折射率是将Sellmeier方程与测量数据拟合获得的。右表给出了拟合中所用的Sellmeier系数。

Sellmeier Equation

这些折射率是将Sellmeier方程与测量数据拟合获得的。右表给出了拟合中所用的Sellmeier系数。

Sellmeier Equation

操作

物理操作

环境因素

寿命终止处理

FC接头

使用标准石英光纤跳线是一般选择FC/PC或FC/APC接头，因为PC和APC抛光面为圆顶头可以使匹配的两根跳线的纤芯直接接触，从而将跳线界面之间接触损耗降到小。

因为氟化物玻璃壁石英玻璃更软，它们在抛光后会是平面光纤端。根据跳线的不同，光纤端面可能相对插芯稍微地凹下去一点。因此，氟化物光纤跳线既不是FC/PC接头（PC指直接接触）也不是FC/APC（APC指有角度的直接接触）。

平面光纤端面不会影响输出是耦合到自由空间的应用，但是在连接FC接头的光纤跳线时，比如通过匹配套管或连接头连接时会有传输损耗，因为光纤纤芯没有直接接触。由于FC终端的跳线之间的间隔一般要小于SMA905终端（使用空气间隔插芯）的跳线间的典型间隔，这种损耗经常可以被忽略。

下图是一根氟化物成品跳线末端的二维图和三维图。

标准FC/PC接头有圆顶端面

FC终端的氟化物跳线有平坦的抛光末端面

AFC终端氟化物光纤跳线有一个8度角抛光斜面

该图为一根Ø100微米纤芯、平面抛光的FC氟化物光纤跳线末端的二维表面轮廓图。X和Y轴的单位都是微米。虚线圆和直线用于眼睛观察指导。金属插芯和跳线内侧的界面根据蓝色虚线圆中的绿色圆查看。该数据代表我们所有平面抛光的FC氟化物光纤跳线。

该图为一根Ø100微米纤芯、平面抛光的FC氟化物光纤跳线末端的三维分布图。虚线圆用于眼睛观察指导。金属插芯和跳线内侧的界面根据黑色圆和蓝色圆之间的的圆形凹陷来查看。该数据代表我们所有平面抛光的FC氟化物光纤跳线。

模场直径定义

模场直径（MFD）的定义

左图是通过光纤传播的光束的强度分布。右图是通过光纤传播的光束的标准强度分布，图中标注了MFD和纤芯直径。

氟化锆单模光纤跳线，2.3 - 4.1 µm

模场直径（MFD）是一个标称值。它是近场中1/e²
功率水平处的直径。更多信息请见模场直径定义标签。

曲线标签中包含其它波长时的NA曲线。

请见FC接头标签获取更多细节。

单模氟化铟光纤跳线，3.2 - 5.5 µm

模场直径(MFD)是标称值。它是近场中1/e²
功率等级处的直径。详情请看MFD定义标签。

曲线标签包含其它波长下的NA曲线图。

详情请看FC接头标签。

• 该标签描述了在日常使用中标准石英光纤跳线和氟化物光纤跳线之间的相似和不同之处。

• 弯折为了保护，氟化物跳线使用塑料护套(PVDF聚合物)，所以比典型的跳线护套更硬。只要护套不被强迫弯折，光纤不会受损伤。如果超过弯折限制塑料护套会变色。对于规定的弯折半径请参考下面的表格。关于光纤因为弯折导致的衰减的更多信息，请见曲线标签。

• 存储因为氟化物玻璃比标准石英玻璃更软，所以更容易刮伤，所以在跳线在不使用时盖上保护盖尤其重要。用于FC终端跳线的CAPF和CAPFM替换保护帽可单独购买。

• 清洁使用FS200光纤检测仪检查光纤头。如果有颗粒物，先尝试使用缓流压缩空气吹去。如果压缩空气不够，可以使用我们的FCC-7020光学接头清洁器或MC-5擦镜纸来清洁。

• 请注意Kimwipes非常容易刮伤光纤头，所以不能使用。

• 重新抛光服务如果光纤头刮伤，Thorlabs可以免费重新抛光(由客户负责来回的运费)。请联系技术支持使用该服务。

• 一般的实验室温度和湿度不会影响光纤的完整性。但是应该避免拉伸、直接接触液态水或水蒸气。

• 如果您要在本地废弃这种光纤跳线，请遵守所有适用的当地法规和条例，请注意氟化物玻璃主要由掺合氟化锆或氟化铟的氟化钡组成。

• 模场直径（MFD）是单模光纤中传输的光束尺寸的一个量度。它是波长、纤芯直径和纤芯和包层折射率的一个函数。虽然许多光都被限制在纤芯传播，仍有一部分会在包层中传播。对于高斯分布，MFD是光功率降低到峰值水平的1/e²时的直径。

• MFD的测量MFD的测量通过远场中的可变通光孔径方法（VAMFF）来完成。在光纤输出的远场处放置一个通光孔径，然后测量强度。在光路中放置连续变小的通光孔径，测量每个通光孔径下的强度水平；然后以功率和孔径半角（或数值孔径）为坐标作图得到数据。

• 使用彼得曼第二定义确定MFD，该方法是不假设功率分布特定形状的数学方法。使用汉克尔变换可以从远处测量值确定近场处的MFD大小。