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光纖光譜儀之光纖的選擇
閱讀：891 發布時間：2021-9-7
光纖光譜儀之光纖的選擇
與電力設備中用于能量傳輸和信號傳遞的電線相似，光纖也使得光或光信號能夠靈活傳送。典型的光纖由4層組成，即內芯、包層、緩沖層和保護層。內芯和包層共同形成一個波導層，通過“全內反射”的形式來進行光傳送。大部分的光能量被限制在光纖的內芯層范圍內。單模光纖的內芯直徑一般為幾個微米，而多模光纖的內徑可從幾十個微米一直到>1000微米范圍。緩沖層和保護層用來保護和增加光纖的強度。
光纖收集光的能力主要取決于其光擴展度GF = π?S?(NA)2，(見式2-1)，其中S是內芯的面積，NA為光纖的數字孔徑，由光纖的內芯與包層的折射率的指數差決定：NA = (n2co- n2cl)1/2/nco. 對于應用光纖來傳送光的光譜學系統來說，其光纖的光擴展度應根據其光源和光譜儀的光擴展度來選擇。高數字孔徑的多模光纖一般用于常規的采用燈泡的光源、LED燈和一些大功率激光器，而低數字孔徑的單模光纖主要用于SLD光纖和低功率激光器。
光纖的傳輸帶寬主要由光纖的內芯和包層的材料所決定。高OH光纖適用于紫外和可見區(190-1100nm)的傳輸。而低OH光纖適用于可見和近紅外區(350-2100nm)的傳輸，有些低OH光纖甚至可以到2350nm。氟化物光纖常用于更長的光譜范圍(1100-2800nm)。圖8-2是典型的UV/VIS光纖(上圖)和VIS/NIR光纖(下圖)各自的衰減曲線圖。
光纖的終端接頭有SMA905，FC/PC，FC/APC，ST或其他自行設計的終端接頭。B & W TEK, Inc.也提供光纖束來改善光耦合效率或用于*的光發送應用，如將多路光輸入進成像光譜儀。
值得注意的是光纖的彎曲程度不同會導致光纖的一些特性的變化，這主要由于彎曲光纖會導致出射光的角度分布和傳輸效率發生變化，從而使得接受端的光量發生變化。因此應養成好的習慣，盡量保持光纖的彎曲程度不變，并盡量使耦合入應用裝置的光纖接頭不要晃動。多股光纖束可代替單光纖來降低光纖因彎曲等干擾所造成的輸出光量的變化。另外光纖使用時要注意其彎曲程度不要小于其小彎曲半徑，否則會折斷。當光纖的內芯直徑越大時，其小彎曲半徑越小。