荧光光谱仪光纤

　　荧光光谱仪是一种广泛应用于化学、生物学、环境科学等领域的仪器，它通过激发光源将样品中的荧光物质激发出荧光，并通过检测器检测荧光信号，从而得到样品中荧光物质的浓度信息。

　　荧光光谱仪中的光纤是一个非常重要的组成部分，它的主要功能是将来自样品的荧光信号传输到光谱仪进行检测。光纤的设计和选择对于荧光光谱仪的性能有着直接的影响，例如，光纤的长度、直径、形状以及材料等都会影响到荧光信号的传输效率和稳定性。

　　在实际应用中，光纤的设计和选择需要根据具体的实验需求来进行。例如，如果需要测量的样品形状较为复杂或者位置较远，可以选择使用光纤探头将样品的光谱源引到光谱仪器中进行测量。

　　以下是光纤在荧光光谱仪中的应用：

　　1.收集荧光信号：荧光光谱仪将激发光源照射到样品上，使样品产生荧光。光纤的一端被放置在样品附近，用以收集由样品发出的荧光信号。

　　2.传输信号：在荧光光谱仪中，光纤承担了将从样品收集到的荧光信号传输至接收端（如探测器）的任务。因为光纤具有低损耗、抗电磁干扰和高传输速率等优点，它能有效保证信号的质量和传输效率。

　　3.灵活布局：光纤具有很好的柔韧性和小尺寸，因此可以在仪器内部或仪器与样品之间进行灵活布局，适应各种工作场景的需求。对于难以移动的大型物品或限制较多的场景，使用光纤可以大大方便实际应用。

　　4.远程监测：光纤传输距离较长，可以达到数公里甚至更远。通过在荧光光谱仪中应用光纤，可以实现远程监测和分析。这对于实时观察高辐射、高温或其他危险环境中的荧光现象具有较大的优势。

　　光纤在荧光光谱仪中的应用使得信号收集和传输过程更为有效和灵活，从而提高了仪器的实用性和精度。

　　选择荧光光谱仪光纤注意事项？

　　在选择荧光光谱仪光纤时，需要考虑多个方面以确保实验需求得到满足。以下是一些关键事项，以帮助您选购合适的光纤：

　　1.光纤类型：通常情况下，由于石英（SiO2）纤芯光纤具有低本底荧光，因此在荧光光谱测量中，石英光纤更受青睐。其他材料如硬质聚氯乙烯（HPCF）在某些应用中也可能适用。

　　2.纤芯直径：较大的纤芯直径可以提供更高的光通量，导致更高的信号强度。然而，较大的纤芯直径可能导致空间分辨率降低，因此在选择时需权衡信号强度和空间分辨率的需求。

　　3.数量和类型拼束：为提高荧光信号的采集能力，可使用多根光纤进行拼束。确认这些布局与您的荧光光谱仪相匹配。

　　4.光纤外护材料：选用适当的外护材料以提高耐用性和防护能力。例如，用于生物领域的光纤需要考虑抗菌性，而在工业应用中，可能需要耐腐蚀或高温的保护层。

　　5.光纤长度：选择合适的光纤长度非常重要，因为长度不当会导致信号损失。考虑实验布局，选择足够连接仪器和样品的光纤长度。

　　6.荧光信号传输损耗：光纤的传输损耗会影响荧光信号的强度。了解光纤的传输损耗及与您的应用之间的折衷关系。

　　7.光纤连接器类型：光纤连接器类型需与仪器兼容。常见接头类型有SMA，FC，ST等。务必确认所选光纤与荧光光谱仪的连接接口一致。

　　8.光纤适用波长：选择光纤时应确保其适用于仪器的激发光和发射光的波长范围。

　　9.同轴与双轴：荧光光谱仪可采用同轴光纤系统（激发光和荧光信号通过同一根光纤传输）或双轴光纤系统（分别为激发光和荧光信号提供单独的光纤通道）。选用哪种布局取决于仪器要求及光纤便携性等因素。

　　10.采样探头：部分光纤可能配有采样探头（如反射探头，准直透镜等），这可以提高信号采集效率和准确性。务必确保您的荧光光谱仪适合使用特定类型的采样探头。

　　考虑以上因素，可以确保您选择的荧光光谱仪光纤能满足实际应用需求。

荧光光谱仪光纤的规格需要根据客户实际需求加工，我们可以提供设计方案并设计图纸，样品仅供测试！

荧光光谱仪光纤内部光纤（以下光纤可根据实际情况选择）

研磨角度类型：

　　PC型（Physical Contact）------插芯端面为球面，RL>40dB

　　UPC型（Ultra PC）---插芯端面为微球面,RL>50dB

　　APC型(Angled PC）---插芯端面为斜球面（常见的为8度角），RL>60dB

PC端面

UPC端面

APC端面

光纤的结构

纤芯

　　1)位置：光纤的中心部位

　　2)材料：高纯度SiO2，掺有极少量的掺杂剂(GeO2，P2O5)，作用是提高纤芯折射率(n1)，以传输光信号

包层

　　1)位置：位于纤芯的周围

　　2)材料：高纯度SiO2，极少量掺杂剂(如B2O3)的作用则是适当降低包层折射率(n2)，使之略低于纤芯折射率，使得光信号能约束在纤芯中传输

涂覆层

　　1)位置：位于光纤的最外层

　　2)结构和材料：包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层

　　a)一次涂覆层一般使用丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶材料

　　b)缓冲层一般为性能良好的填充油膏(防水)

　　c)二次涂覆层一般多用聚丙烯或尼龙等高聚物

　　3)作用：保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用

　　光纤最小弯曲半径

　　引言

　　光纤是一种传输光信号的重要媒介，它具有高带宽、低延迟和抗干扰等优点，广泛应用于通信、医疗、工业等领域。在光纤的安装和维护过程中，我们需要考虑光纤的最小弯曲半径，以确保光信号的传输质量。

　　光纤最小弯曲半径的定义

　　光纤最小弯曲半径指的是光纤在弯曲过程中所能容忍的最小曲率半径。当光纤的弯曲半径小于最小弯曲半径时，会造成光信号的损失和散射，进而影响光纤通信的质量。因此，不同类型的光纤都有其对应的最小弯曲半径标准。

　　单模光纤的最小弯曲半径标准

　　单模光纤是一种用于传输单一光模式的光纤，其最小弯曲半径标准一般为10倍光纤直径。这是因为单模光纤中，光信号主要沿着光轴传输，对光纤的弯曲比较敏感，较小的弯曲半径会导致光信号的散射和损失。

　　多模光纤的最小弯曲半径标准

　　多模光纤是一种用于传输多种光模式的光纤，其最小弯曲半径标准一般为20倍光纤直径。与单模光纤不同的是，多模光纤中光信号沿着不同的路径传输，对光纤弯曲的容忍度相对较高，因此其最小弯曲半径相对较小。

　　光纤最小弯曲半径的重要性

　　光纤最小弯曲半径的遵守对保证光信号传输质量至关重要。如果光纤的弯曲半径小于最小弯曲半径标准，会导致以下问题：

　　1.光信号损失：光纤的弯曲会导致光信号在弯曲区域发生散射和损失，进而降低信号的传输强度和质量。

　　2.信号衰减和失真：对于频率较高的光信号，弯曲会导致光信号的衰减和相移，进而影响信号的传输速率和精度。

　　3.光纤损坏：较小的弯曲半径会在光纤内部产生过大的应力，进而导致光纤断裂、损坏甚至破裂。

　　因此，遵守光纤最小弯曲半径标准对于确保光纤应用的可靠性和稳定性至关重要。

　　总结

　　光纤最小弯曲半径是保证光纤光信号传输质量的重要因素，不同类型的光纤有其对应的最小弯曲半径标准。遵守光纤最小弯曲半径标准能够有效防止光信号的损失、衰减和失真，同时保证光纤的可靠性和稳定性。在光纤的安装、布线、连接和维护过程中，都需要遵循光纤最小弯曲半径标准，以确保光纤通信的高质量和可靠性。

关于光纤数值孔径NA说明

　　光纤的数值孔径（NA）是一种衡量光纤传输性能的重要参数。它是指光线从光纤的核心射出时，能够有效地被接收到光纤的量。数值孔径是由光纤的折射率差和光线入射角度确定的。

　　数值孔径越大，表示光线从光纤中射出时的扩散能力越强，聚焦能力越低。相反，数值孔径越小，表示光线从光纤中射出时的扩散能力越弱，聚焦能力越强。

光纤损耗问题

即便是在理想的光纤中都存在损耗——本征损耗。

光纤的损耗限制了光信号的传播距离。这些损耗主要包括：

　　1.吸收损耗

　　2.散射损耗

　　3.弯曲损耗

吸收损耗

1.本征吸收：由制造光纤材料本身(如SiO2)的特性所决定，即便波导结构合适而且材料不含任何杂质也会存在本征吸收。

2.原子缺陷吸收：由于光纤材料的原子结构的不完整造成

3.非本征吸收：由过渡金属离子和氢氧根离子(OH－)等杂质对光的吸收而产生的损耗

本征吸收

(1)紫外吸收:

　　光纤材料的电子吸收入射光能量跃迁到高的能级，同时引起入射光的能量损耗，一般发生在短波长范围

(2)红外吸收

　　光波与光纤晶格相互作用，一部分光波能量传递给晶格，使其振动加剧，从而引起的损耗

本征吸收曲线

非本征吸收

光纤制造过程引入的有害杂质带来较强的非本征吸收，OH－和过渡金属离子，如铁、钴、镍、铜、锰、铬等

解决方法：

(1) 光纤材料化学提纯，比如达到 99.9999999%的纯度

(2) 制造工艺上改进。

散射损耗

光纤的密度和折射率分布不均及结构上的不完善导致散射现象

1. 瑞利散射

2. 波导散射

瑞利散射

波导在小于光波长尺度上的不均匀：

       - 分子密度分布不均匀

       - 掺杂分子导致折射率不均匀导致波导对入射光产生本征散射。

瑞利散射一般发生在短波长

波导散射

分类：

1.米氏散射损耗

2.辐射损耗（弯曲损耗）

米氏散射损耗

       定义：理想的光纤具有完整圆柱对称性，实际上纤芯和包层分界面上存在缺陷，芯径发生漂移，使光纤产生附加损耗。在大于光波长尺度上出现折射率的非均匀性而引起的散射。

       措施：制造时控制芯径漂移。

辐射损耗

       定义：当理想的圆柱形光纤受到某种外力作用时，会产生一定曲率半径的弯曲，引起能量泄漏到包层中，这种由能量泄漏导致的损耗称为辐射损耗。

光纤受力弯曲有两类：

1.宏观弯曲：

曲率半径比光纤的直径大得多的弯曲

2.微观弯曲：

光纤轴线产生微米级的高频弯曲

宏弯和微弯对损耗的附加影响

产品定制

我们可以根据客户不同需求，进行设计、定制、生产各类非标光纤产品，设计人员可以提供客户提供的产品需求信息，将各种选项纳入设计，不但可以定制不同接头规格和护管类型，也可以选取不同光纤以确保光学性能，除纯石英纤芯光纤外，我们也可以提供硼酸盐玻璃光纤，ESKA 塑料光纤等产品，以便满足客户预算需求。我们具备全系列机械加工和精雕机设备，可以充分满足定制器件的精细加工、短时打样、批量加工等灵活需求。

跳线定制类型

圆形光纤束

       用于耦合到光源

线型光纤束

圆形到线形光纤束

　　圆形光纤束用来提高进入到光谱仪和其它带入射狭缝的光学器件的耦合效率。

　　线形符合入射狭缝的形状，因此能增加入射到器件的光线数量。

　　线形末端也可以用作线形光源。

分叉光纤束：双光纤

　　1.将一个样品的通道宽带发射导入多个探测器中

　　2.荧光显微发射的集光

　　3.光谱学

　　4.照明

分叉光纤束：圆形对圆形

探测光纤束

　　光纤束探针是针对测量漫反射和镜面反射、色彩、荧光以及后向散射(固体，液体和粉末状)进行优化设计的。光纤束被分为两路，一路将光从光源传输给样品，一路将样品反射光传输给光谱仪，参考分支直接将光从光源处传输给另一光谱仪。

集束光纤