Midden-infraroodvezel (mid-ir vezel) is een soortOptische vezel die speciaal is ontworpen om licht in het midden-infraroodgolflengtebereik te verzenden, meestal van2 µm tot ~ 20 µm. Deze vezels zijn essentieel voor toepassingen waarbij standaard siliciumvezels (die alleen tot ~ 2 . 4 µm) worden verzonden, ondoorzichtig of zeer verlies.
Wat is het midden-infraroodbereik?
Golflengten: ~ 2 μm tot 20 μm
Toepassingen: Moleculaire spectroscopie, gasdetectie, thermische beeldvorming, laserafgifte
Soorten mid-infraroodvezels
Mid-IR-vezels zijnniet gemaakt van standaard silicaglasOmdat silica sterk absorbeert voorbij ~ 2 . 4 µm. In plaats daarvan zijn ze gemaakt vanSpeciale materialen:
| Vezeltype | Materiaal | Transmissiebereik | Aantekeningen |
|---|---|---|---|
| Fluoridevezels | Zblan (op ZRF₄ gebaseerd) | 0.3 – 5 µm | Laag verlies tot 4-5 µm, flexibel |
| Chalcogenide vezels | As₂s₃, as₂se₃, Geasse | 1.5 – 10+ µm | Hoge IR -transmissie, goede niet -lineaire eigenschappen |
| Tellurite -vezels | Teo₂-gebaseerde bril | 0.5 – 5 µm | Hoge niet -lineariteit, goede thermische stabiliteit |
| Hollow-core vezels | Air Core + Reflective Cladding | 3 – 20 µm | Gebruikt voor high-power laser levering (e . g ., co₂ lasers) |
| Polymeervezels | PE, PFTE | 3 – 18 µm | Gebruikt in flexibele IR -detectie, hoog verlies |
Belangrijkste kenmerken
| Eigendom | Midden-IR-vezels |
|---|---|
| Kernmaterialen | Non-silica (e . g ., zblan, as₂s₃, teo₂) |
| Transmissiebereik | ~ 2 µm tot 10+ µm (hangt af van materiaal) |
| Flexibiliteit | Fluoride en chalcogenide zijn flexibel; Hollow-core minder |
| Buigverlies | Materiaal en golflengte-afhankelijk |
| Verlies | Typically higher than silica; varies from 0.1 to >1 dB/m |
| Aangeslotenheid | Vereist gespecialiseerde polijsten- en montagetechnieken |
Toepassingen
1. Spectroscopie
Moleculaire absorptie pieken in het midden-ir (e . g ., co₂, ch₄, h₂o)
Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie (FTIR)
2. Gasdetectie
Mid-IR-vezels kunnen licht leveren in gascellen of externe omgevingen voor detecterensporengassen.
3. Medisch en biomedisch
Niet-invasieve glucosemonitoring
Laseroperatie(e . g ., er: yag of co₂ laser levering)
4. Infrarood beeldvorming en tegenmaatregelen
Vezels gebaseerdThermische beeldvormingssystemenEnIr jammersvoor verdediging
5. Midden-IR supercontinuum generatie
Chalcogenide -vezels die worden gebruikt voor het genereren van brede IR -spectra
6. Krachtige laserafgifte
HolteEnfluoridevezelsLever mid-ir laserstralen (co₂ lasers op 10,6 µm)
Beperkingen
Breekbaarheid: Chalcogenide en fluorideglazen zijn bros en gevoelig voor vocht
Hogere verzwakkingdan silica (~ 0,1 - 2 dB/m)
Thermische en mechanische gevoeligheidVergeleken met silica
Duur en moeilijk te splitsen
Samenvatting
| Functie | Midden-IR-vezels | Siliciumvezel |
|---|---|---|
| Transmissiebereik | ~2–10+ µm | 0.2–2.4 µm |
| Flexibiliteit | Goed (Zblan, chalcogenide) | Uitstekend |
| Kosten | Hoger | Lager |
| Toepassingen | IR -detectie, spectroscopie, laserafgifte | Telecom, algemene optiek |