光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫,是一種由玻璃或塑料制成的纖維,可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是“光的全反射”。光纖在激光器的使用中越來越廣泛,例如光纖耦合激光器可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域,像光致發(fā)光,拉曼顯微,熒光激發(fā),共聚焦顯微,光動力療法中都有顯著的應(yīng)用。

光纖的典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓柱體,由內(nèi)而外依次為纖芯,包層和涂敷層的三層結(jié)構(gòu)。纖芯用于傳播光,包層反射光,涂敷層起保護(hù)作用。光之所以只能夠在光纖的纖芯內(nèi)傳播,是因?yàn)槿瓷洌w芯的折射率要比包層的折射率大。

01常用光纖的分類
1、單模光纖
單模光纖是一種芯徑很細(xì),光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播。因?yàn)檫@種光纖只能傳輸一個模式(只傳輸主模),所以稱為單模光纖,其信號畸變很小,傳輸距離遠(yuǎn),傳輸帶寬大。
合肥依瑪采用了純硅芯單模光纖并對其進(jìn)行了優(yōu)化,使之能夠滿足在400至700nm的可見光波長范圍內(nèi)廣泛的適用需求,這種純硅芯光纖比摻鍺的光纖可以應(yīng)用對低衰減和高抗輻射性要求更苛刻的領(lǐng)域。這些高性能的光纖可用于RGB光纖耦合,帶尾纖的激光二極管輸出以及單一傳輸?shù)刃枨蟆?/p>

單模光纖特點(diǎn)
(1)耦合前的激光光束要是TEM00或Near TEM00
(2)單模光纖后光斑光束質(zhì)量好,M2<1.1 (3)損傷閾值小,也就是單模光纖不能用于很高激光功率或者是脈沖激光器 (4)區(qū)分使用波段,波段內(nèi)耦合效率高最高可實(shí)現(xiàn)>50%
(5)單模光纖后光斑:高斯光束

2、多模光纖
多模光纖耦合激光,因其高容量與可靠性而廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。由于多模光纖有一個較大的芯徑,支持多個傳播模式,因此被模態(tài)色散所限制,但是另一方面,較大的芯徑也意味著它們比單模光纖更善于收集光,并且由于光纖中的模式色散,多模光纖也具有著更高的脈沖傳播率。

多模光纖特點(diǎn)
(1)對光纖前的光斑要求不高
(2)多模光纖后光束質(zhì)量為非高斯光束
(3)適用于多種使用環(huán)境
(4)適用波段范圍寬,耦合效率高,最高可實(shí)現(xiàn)90%
(5)多模光纖后光斑:圓形光斑,光束有散斑

消散斑系統(tǒng)
散斑會影響相機(jī)或者顯微鏡成像,呈現(xiàn)出明暗相間的曝光點(diǎn)導(dǎo)致無法使用。長春新產(chǎn)業(yè)的消散斑系統(tǒng)適用于大于ms級別的曝光時長。


3、液芯光纖
液芯光纖是一種新型結(jié)構(gòu)的光傳輸元件,它采用液體材料作為芯料、聚合物材料作為皮層管,具有大芯徑,大數(shù)值孔徑、光譜傳輸范圍廣、傳光效率高等特點(diǎn),尤其是在紫外光波段比普通的石英傳光束具有優(yōu)越的傳光效率,特別適用于紫外固化、熒光檢測、刑偵取證、科學(xué)研究等。

液芯光纖特點(diǎn):
(1)光斑勻化效果最好
(2)耦合效率約70-80%
(3)光纖后的光斑直徑大
(4)對使用環(huán)境溫度要求高,(0°以上使用)
(5)液芯光纖:圓形能量平頂分布,沒有雜散斑

02光纖使用中注意事項(xiàng)
1、將光纖帽取下,擦拭光纖頭表面(使用蘸有乙醇的棉簽)。確保光纖頭表面擦拭干凈后再使用光纖。酒精揮發(fā)后方可開機(jī)。
2、切勿觸摸光纖頭表面,光纖頭表面不要接觸到任何表面,若被弄臟則需重新擦拭。
3、光纖安裝時輕插輕拔,用力過猛易造成光纖插芯發(fā)生偏移,從而影響激光傳輸質(zhì)量。
4、光纖在使用中不要過度彎曲和繞環(huán),這樣會增加光在傳輸過程的衰減。
5、激光器使用完畢后,請及時蓋上光纖帽,防止光纖端面被污染。
6、激光信號傳送之時請勿直視光纖端面。
注意:每次使用光纖時均要擦拭光纖頭表面。