Thorlabs階躍折射率多模光纖抗負感
- 產品型號：
- 更新時間：2024-04-19
- 產品介紹：Thorlabs階躍折射率多模光纖抗負感這些0.22 NA的抗負感多模光纖從紫外到近紅外波段具有良好的性能和透射率。我們提供涂覆丙烯酸酯的光纖，在剝離或者切割的時候易于處理，還提供涂覆聚酰亞胺的光纖，可用于溫度高達300 °C的高溫應用中。
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產品介紹
| 品牌 | Thorlabs | 價格區間 | 面議 |
|---|---|---|---|
| 組件類別 | 光學元件 | 應用領域 | 電子 |
Thorlabs階躍折射率多模光纖抗負感
Thorlabs階躍折射率多模光纖抗負感特性
UV/NIR寬光譜范圍
FG光纖: 180 - 1200 nm
UM22光纖: 180 - 850 nm
數值孔徑: 0.22 ± 0.02
純石英纖芯，摻氟的石英玻璃包層
提供兩種涂覆層:
丙烯酸酯涂覆層易于處理
聚酰亞胺涂覆層使用溫度高達300°C
ArF激光傳輸和氘燈應用的理想選擇
這些0.22 NA的抗負感多模光纖從紫外到近紅外波段具有良好的性能和透射率。我們提供涂覆丙烯酸酯的光纖，在剝離或者切割的時候易于處理，還提供涂覆聚酰亞胺的光纖，可用于溫度高達300 °C的高溫應用中。
在紫外線曝光3小時后，長1 m的光纖由于負感而造成衰減
負感現象（也稱為光降解）是指在光纖內形成缺陷中心，導致透射率下降。當光纖曝光在波長300 nm以下的光時，會形成這些缺陷中心。這些抗負感光纖比標準光纖具有更好的抗紫外輻射能力，它們很適合用于如污染分析和化學處理，紫外光刻以及醫療診斷的光譜應用中。
當曝光在紫外線輻射中時，標準高羥基光纖會造成很大的透射率損失。然而，抗負感光纖能提供更高的透射率，如上圖所示。為了獲得佳性能，光纖在使用之前，先要曝光在紫外輻射中以得到初始衰減。曝光時間的長短根據光源和功率決定。在曝光后，達到平衡，抗負感光纖就可以正常使用了。
注意: 為了方便將光纖剝離和進行端接，請使用我們涂覆丙烯酸酯的多模光纖。涂覆聚酰亞胺的光纖用于高溫中，該光纖版本難以進行機械剝離。因此，我們建議對涂覆聚酰亞胺的光纖的涂覆層制作端接頭。請聯系技術支持獲得協助，或者參看我們的接頭連接指南了解光纖終端的更多信息。
庫存中我們0.22 NA、涂覆聚酰亞胺的抗負感光纖有多種光纖跳線配置。下表所列是我們的庫存跳線選擇。也可以定制跳線。點擊下方Custom Fiber Patch Cables圖片鏈接獲取更多信息。
Stock Patch Cables Available with these Fibers | |||
tem # | Fiber Used | Description | Length |
M111 | FG10CA | SMA to SMA | 1 or 2 m |
M100-x-UV | UM22-100 | SMA to SMA, AR Coated for 250 - 375 nm | 2 m |
M112 | FG200AEA | SMA to SMA | 1 or 2 m |
M200-x-UV | UM22-200 | SMA to SMA, AR Coated for 250 - 375 nm | 2 m |
M113 | FG400AEA | SMA to SMA | 1 or 2 m |
M114 | FG600AEA | SMA to SMA | 1 or 2 m |
0.22 NA Multimode Fiber Selection Guide |
Standard Glass-Clad Silica Fiber |
TECS Double-Clad High-Power Fiber |
Solarization-Resistant UV Fiber |
Other Multimode Fiber Options |
丙烯酸酯包層的光纖規格
Item # | Wavelength | NA | Core | Clad | Coating | Attenuation | Bandwidth | Index of Refration | Proof | Bend Radius | Operating Temperature | |
Short Term | Long Term | |||||||||||
FG10CA | 180 - 1200 nm | 0.22 ± 0.02 | 105 ± 2.1 μm | 125 ± 1 μm | 250 ± 10 µm | 0.32 dB/m | 15 MHz•km | Core: 1.457405 | >100 kpsi | 15 mm | 30 mm | -40 - 85 °C |
FG200AEA | 200 ± 4 µm | 220 ± 2 µm | 320 ± 12.8 µm | 27 mm | 53 mm | |||||||
FG300AEA | 300 ± 6 µm | 330 ± 3 µm | 450 ± 10 µm | 40 mm | 80 mm | |||||||
FG400AEA | 400 ± 8 µm | 440 ± 4 µm | 550 ± 15 µm | 53 mm | 106 mm | |||||||
FG600AEA | 600 ± 12 µm | 660 ± 6 µm | 750 ± 20 µm | 80 mm | 159 mm | |||||||
聚酰亞胺包層的光纖規格
Item # | Wavelength | NA | Core | Clad | Coating | Attenuation | Bandwidth | Index of Refration | Proof | Bend Radius | Operating Temperature | |
Short Term | Long Term | |||||||||||
UM22-100 | 180 - 850 nm | 0.22 ± 0.02 | 100 ± 3 μm | 110 ± 3 μm | 124 ± 3 μm | 0.32 dB/m | 15 MHz•km | Core: 1.457405 | >100 kpsi | 11 mm | 33 mm | -65 - 300 °C |
UM22-200 | 200 ± 4 µm | 220 ± 4 µm | 239 ± 5 µm | 22 mm | 66 mm | |||||||
UM22-300 | 300 ± 6 µm | 330 ± 7 µm | 370 ± 7 µm | 33 mm | 99 mm | |||||||
UM22-400 | 400 ± 8 µm | 440 ± 9 µm | 480 ± 10 µm | 44 mm | 132 mm | |||||||
UM22-600 | 600 ± 10 µm | 660 ± 10 µm | 710 ± 10 µm | 66 mm | 167 mm | |||||||
多模(MM)光纖的有效面積由纖芯直徑確定，一般要遠大于SM光纖的MFD值。如要獲得佳耦合效果，Thorlabs建議光束的光斑大小聚焦到纖芯直徑的70 - 80%。由于多模光纖的有效面積較大，降低了光纖端面的功率密度，因此，較高的光功率(一般上千瓦的數量級)可以無損傷地耦合到多模光纖中。
Estimated Optical Power Densities on Air / Glass Interfacea | ||
Type | Theoretical Damage Thresholdb | Practical Safe Levelc |
CW(Average Power) | ~1 MW/cm2 | ~250 kW/cm2 |
10 ns Pulsed(Peak Power) | ~5 GW/cm2 | ~1 GW/cm2 |
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險的大功率密度估算值。用戶在高功率下工作前，必須驗證系統中光纖元件的性能與可靠性，因其與系統有著緊密的關系。
這是在大多數工作條件下，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/接頭終端相關的損傷機制
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，沒有進入纖芯并在光纖中傳播的光會散射到光纖的外層，再進入插芯中，而環氧樹脂用來將光纖固定在插芯中。如果光足夠強，就可以熔化環氧樹脂，使其氣化，并在接頭表面留下殘渣。這樣，光纖端面就出現了局部吸收點，造成耦合效率降低，散射增加，進而出現損傷。
與環氧樹脂相關的損傷取決于波長，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。由于短波長單模光纖的MFD較小，且產生更多的散射光，則耦合時的偏移也更大。
為了大程度地減小熔化環氧樹脂的風險，可以在光纖端面附近的光纖與插芯之間構建無環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計特點的接頭。
曲線圖展現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制估算的功率水平。大功率適用性受到所有相關損傷機制的低功率水平限制(由實線表示)。
制備和處理光纖
通用清潔和操作指南
建議將這些通用清潔和操作指南用于所有的光纖產品。而對于具體的產品，用戶還是應該根據輔助文獻或手冊中給出的具體指南操作。只有遵守了所有恰當的清潔和操作步驟，損傷閾值的計算才會適用。
安裝或集成光纖(有終端的光纖或裸纖)前應該關掉所有光源，以避免聚焦的光束入射在接頭或光纖的脆弱部分而造成損傷。
光纖適用的功率直接與光纖/接頭端面的質量相關。將光纖連接到光學系統前，一定要檢查光纖的末端。端面應該是干凈的，沒有污垢和其它可能導致耦合光散射的污染物。另外，如果是裸纖，使用前應該剪切，用戶應該檢查光纖末端，確保切面質量良好。
如果將光纖熔接到光學系統，用戶先應該在低功率下驗證熔接的質量良好，然后在高功率下使用。熔接質量差，會增加光在熔接界面的散射，從而成為光纖損傷的來源。
對準系統和優化耦合時，用戶應該使用低功率；這樣可以大程度地減少光纖其他部分(非纖芯)的曝光。如果高功率光束聚焦在包層、涂覆層或接頭，有可能產生散射光造成的損傷。
高功率下使用光纖的注意事項
一般而言，光纖和光纖元件應該要在安全功率水平限制之內工作，但在理想的條件下(佳的光學對準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內驗證光纖的性能和穩定性，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。以下事項是一些有用的建議，有助于考慮在光纖或組件中增大光學功率。
要防止光纖損傷光耦合進光纖的對準步驟也是重要的。在對準過程中，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，會發生散射引起損傷
使用光纖熔接機將光纖組件熔接到系統中，可以增大適用的功率，因為它可以大程度地減少空氣/光纖界面損傷的可能性。用戶應該遵守所有恰當的指導來制備，并進行高質量的光纖熔接。熔接質量差可能導致散射，或在熔接界面局部形成高熱區域，從而損傷光纖。
連接光纖或組件之后，應該在低功率下使用光源測試并對準系統。然后將系統功率緩慢增加到所希望的輸出功率，同時周期性地驗證所有組件對準良好，耦合效率相對光學耦合功率沒有變化。
由于劇烈彎曲光纖造成的彎曲損耗可能使光從受到應力的區域漏出。在高功率下工作時，大量的光從很小的區域(受到應力的區域)逃出，從而在局部形成產生高熱量，進而損傷光纖。請在操作過程中不要破壞或突然彎曲光纖，以盡可能地減少彎曲損耗。
用戶應該針對給定的應用選擇合適的光纖。例如，大模場光纖可以良好地代替標準的單模光纖在高功率應用中使用，因為前者可以提供更佳的光束質量，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用，因為這些應用與高空間功率密度相關。
實驗觀測
Thorlabs實驗觀測：利用多模光纖修改光束輪廓
我們在此給出探索多模光纖輸出光束輪廓如何受到光束入射角影響的實驗測量結果。有些應用中可能需要其他諸如高帽或甜甜圈等輪廓的光束分布，而不需要一般光學元件提供的固有高斯分布。這里，我們探索了改變聚焦激光束進入多模光纖跳線時的入射角所產生的影響。將光垂直聚焦于光纖面，會產生近高斯輸出光束輪廓(圖1)，增大入射角則會產生高帽(圖2)和甜甜圈(圖3)形狀的光束輪廓。這些結果展現了利用多模光纖改變光束輪廓的方法。
實驗中，我們使用一根M38L01纖芯?200 μm、數值孔徑0.39的階躍折射率光纖跳線(裸纖型號FT200EMT)作為聚焦光束耦合的待測光纖。將輸入光以0°、11°和15°入射到多模光纖的入射面，分別產生初始輪廓、高帽輪廓和甜甜圈輪廓。每次改變角度時，都要優化輸入光纖的對準，同時用功率計監測輸出功率，確保實現大的耦合。然后，在9秒的曝光時間下采集圖像，并評估光束輪廓的形狀。注意，曝光過程中，會在耦合光學元件之間(待測光纖之前)手動旋轉1500 grit的散射片，以減少空間相干，形成干凈的輸出光束輪廓。
假設一種光線追跡模型，存在兩種沿著多模光纖傳播的常見光線：(a)子午光線，每次反射之后都通過光纖的中心軸，和(b)斜光線，不通過光纖的中心軸。下面的圖片展現了實驗過程中觀察到的三種基本光線傳播情況。圖4和圖6分別繪制出了子午光線和斜光線通過多模光纖的傳播，以及在光纖輸出端的相關理論光束分布。如圖6所示，斜光線沿著光纖以與半徑r為圓的內部焦散線相切的螺旋路徑傳播。圖5描繪了子午光線和斜光線的光束傳播和光束分布。我們通過改變光耦合到多模光纖的入射角，修改子午光線與斜光線的傳播，使輸出光束從近高斯分布(主要是子午光線，請看圖1)變成高帽分布(子午光線和斜光線混合，請看圖2)，再變成甜甜圈分布(主要是斜光線，請看圖3)。圖4到圖6顯示的光束輪廓都在離光纖端面5 mm處獲得。這些結果體現了利用標準的多模光纖跳線以一種相對低成本的方法將入射高斯輪廓修改成高帽和甜甜圈輪廓，且損耗極微。有關使用的實驗裝置和總結結果詳情，請點擊這里。
圖 1.
入射角為0°時獲得的近高斯光束輪廓(垂直于光纖面)
圖 2.
入射角為11°時獲得的高帽光束輪廓
圖 3.
入射角為15°時獲得的甜甜圈光束輪廓
圖 4.
對應近高斯輸出輪廓的子午光線傳播
圖 5.
對應甜甜圈輪廓的斜光線傳播
圖 6.
對應高帽輪廓的子午光線和斜光線傳播
多模光纖選擇指南
Thorlabs提供的多模裸光纖具有石英、氟化鋯(ZrF4)或氟化銦(InF3)纖芯。下表詳述了Thorlabs的所有多模裸光纖。點擊右邊欄中的曲線圖標可以查看衰減曲線圖。
Index Profile | NA | Fiber Type | Item # | Core Size | Wavelength Range | Attenuation |
Step Index | 0.100 | Fluorine-Doped Cladding, Enhanced Coating View These Fibers | FG010LDA | ?10 µm | 400 to 550 nm and 700 to 1000 nm |
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FG025LJA | ?25 µm | 400 to 550 nm and 700 to 1400 nm | ||||
FG105LVA | ?105 µm | 400 to 2100 nm | ||||
0.22 | Glass-Clad Slilca Multimode Fiber View These Fibers | FG050UGA | ?50 µm | 250 to 1200 nm (High OH) |
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FG105UCA | ?105 µm | |||||
FG200UEA | ?200 µm | |||||
FG050LGA | ?50 µm | 400 to 2400 nm (Low OH) | ||||
FG105LCA | ?105 µm | |||||
FG200LEA | ?200 µm | |||||
High Power Double TECS / Silica Cladding Multimode Fiber View These Fibers | FG200UCC | ?200 µm | 250 to 1200 nm (High OH) |
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FG273UEC | ?273 µm | |||||
FG365UEC | ?365 µm | |||||
FG550UEC | ?550 µm | |||||
FG910UEC | ?910 µm | |||||
FG200LCC | ?200 µm | 400 to 2200 nm (Low OH) | ||||
FG273LEC | ?273 µm | |||||
FG273LEC | ?273 µm | |||||
FG550LEC | ?550 µm | |||||
FG910LEC | ?910 µm | |||||
Solarization-Resistant Multimode Fiber for UV Use View These Fibers | FG10CA | ?105 µm | 180 to 1200 nm Acrylate Coating for Ease of Handling |
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FG200AEA | ?200 µm | |||||
FG300AEA | ?300 µm | |||||
FG400AEA | ?400 µm | |||||
FG600AEA | ?600 µm | |||||
UM22-100 | ?100 µm | 180 to 1150 nm Polyimide Coating for Use up to 300 °C | ||||
UM22-200 | ?200 µm | |||||
UM22-300 | ?300 µm | |||||
UM22-400 | ?400 µm | |||||
UM22-600 | ?600 µm | |||||
0.39 | High Power TECS Cladding Multimode Fiber View These Fibers | FT200UMT | ?200 µm | 300 to 1200 nm (High OH) |
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FT300UMT | ?300 µm | |||||
FT400UMT | ?400 µm | |||||
FT600UMT | ?600 µm | |||||
FT800UMT | ?800 µm | |||||
FT1000UMT | ?1000 µm | |||||
FT1500UMT | ?1500 µm | |||||
FT200EMT | ?200 µm | 400 to 2200 nm (Low OH) | ||||
FT300EMT | ?300 µm | |||||
FT400EMT | ?400 µm | |||||
FT600EMT | ?600 µm | |||||
FT800EMT | ?800 µm | |||||
FT1000EMT | ?1000 µm | |||||
FT1500EMT | ?1500 µm | |||||
Square-Core Multimode Fiber | FP150QMT | 150 µm x 150 µm | 400 to 2200 nm |
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0.5 | High NA Multimode Fiber View These Fibers | FP200URT | ?200 µm | 300 to 1200 nm (High OH) |
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FP400URT | ?400 µm | |||||
FP600URT | ?600 µm | |||||
FP1000URT | ?1000 µm | |||||
FP1500URT | ?1500 µm | |||||
FP200ERT | ?200 µm | 400 to 2200 nm (Low OH) | ||||
FP400ERT | ?400 µm | |||||
FP600ERT | ?600 µm | |||||
FP1000ERT | ?1000 µm | |||||
FP1500ERT | ?1500 µm | |||||
0.20 | Mid-IR Fiber with Zirconium Fluoride (ZrF4) Core | Various Sizes Between | 285 nm to 4.5 µm |
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0.20 or 0.26 | Mid-IR Fiber with Indium Fluoride (InF3) Core | ?50 µm or ?100 µm | 310 nm to 5.5 µm | |||
Graded Index | 0.2 | Graded-Index Fiber for Low Bend Loss View These Fibers | GIF50C | ?50 µm | 800 to 1600 nm |
|
GIF50D | ||||||
GIF50E | ||||||
0.275 | GIF625 | ?62.5 µm | 800 to 1600 nm |
| ||
抗負感多模光纖，纖芯?100到?105 µm
Item # | WavelengthRange | NA | CoreDiameter | CladDiameter | CoatingDiameter | CoatingMaterial | OperatingTemperature | StrippingTool |
FG10CA | 180 - 1200 nm | 0.22 ± 0.02 | 105 ± 2.1 | 125 ± 1 | 250 | Acrylate | -40 to 85 °C | T06S13 |
UM22-100 | 180 - 850 nm | 100 ± 3 µm | 110 ± 3 µm | 124 ± 3 µm | Polyimide | -65 to 300 °C | N/A |
產品型號 | 公英制通用 |
FG10CA | 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?105 µm，抗負感，帶丙烯酸酯涂覆層，用于180-1200 nm |
UM22-100 | Customer Inspired! 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?100 µm，抗負感，帶聚酰亞胺涂覆層，用于180-850 nm |
抗負感多模光纖，纖芯?200 µm
Item # | WavelengthRange | NA | CoreDiameter | CladDiameter | CoatingDiameter | CoatingMaterial | OperatingTemperature | StrippingTool |
FG200AEA | 180 - 1200 nm | 0.22 ± 0.02 | 200 ± 4 µm | 220 ± 2 µm | 320 | Acrylate | -40 to 85 °C | T10S13 |
UM22-200 | 180 - 850 nm | 200 ± 4 µm | 220 ± 4 µm | 239 ± 5 µm | Polyimide | -65 to 300 °C | N/A |
產品型號- | 公英制通用 |
FG200AEA | 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?200 µm，抗負感，帶丙烯酸酯涂覆層，用于180 - 1200 nm |
UM22-200 | Customer Inspired! 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?200 µm，抗負感，帶聚酰亞胺涂覆層，用于180-850 nm |
抗負感多模光纖，纖芯?300 µm
Item # | WavelengthRange | NA | CoreDiameter | CladDiameter | CoatingDiameter | CoatingMaterial | OperatingTemperature | StrippingTool |
FG300AEA | 180 - 1200 nm | 0.22 ± 0.02 | 300 ± 6 µm | 330 ± 3 µm | 450 | Acrylate | -40 to 85 °C | T14S21 |
UM22-300 | 180 - 850 nm | 300 ± 6 µm | 330 ± 7 µm | 370 ± 7 µm | Polyimide | -65 to | N/A |
產品型號 | 公英制通用 |
FG300AEA | 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?300 µm，抗負感，帶丙烯酸酯涂覆層，用于180 - 1200 nm |
UM22-300 | Customer Inspired! 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?300 µm，抗負感，帶聚酰亞胺涂覆層，用于180-850 nm |
抗負感多模光纖，纖芯?400 µm
Item # | WavelengthRange | NA | CoreDiameter | CladDiameter | CoatingDiameter | CoatingMaterial | OperatingTemperature | StrippingTool |
FG400AEA | 180 - 1200 nm | 0.22 ± 0.02 | 400 ± 8 | 440 ± 4 µm | 550 | Acrylate | -40 to 85 °C | T18S25 |
UM22-400 | 180 - 850 nm | 400 ± 8 µm | 440 ± 9 µm | 480 ± 10 µm | Polyimide | -65 to | N/A |
產品型號 | 公英制通用 |
FG400AEA | 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?400 µm，抗負感，帶丙烯酸酯涂覆層，用于180 - 1200 nm |
UM22-400 | Customer Inspired! 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?400 µm，抗負感，帶聚酰亞胺涂覆層，用于180-850 nm |
抗負感多模光纖，纖芯?600 µm
Item # | WavelengthRange | NA | CoreDiameter | CladDiameter | CoatingDiameter | CoatingMaterial | OperatingTemperature | StrippingTool |
FG600AEA | 180 - 1200 nm | 0.22 ± 0.02 | 600 ± 12 | 660 ± 6 µm | 750 ± 20 µm | Acrylate | -40 to 85 °C | T28S31 |
UM22-600 | 180 - 850 nm | 600 ± 10 µm | 660 ± 10 µm | 710 ± 10 µm | Polyimide | -65 to | N/A |
產品型號 | 公英制通用 |
FG600AEA | 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?600 µm，抗負感，帶丙烯酸酯涂覆層，用于180 - 1200 nm |
UM22-600 | Customer Inspired! 多模光纖，數值孔徑0.22，纖芯?600 µm，抗負感，帶聚酰亞胺涂覆層，用于180-850 nm |
圖 1.
入射角為0°時獲得的近高斯光束輪廓(垂直于光纖面)
圖 2.
入射角為11°時獲得的高帽光束輪廓
圖 3.
入射角為15°時獲得的甜甜圈光束輪廓
圖 4.
對應近高斯輸出輪廓的子午光線傳播
圖 5.
對應甜甜圈輪廓的斜光線傳播
