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筱曉(上海)光子技術(shù)有限...

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中紅外空間光 光纖耦合系統(tǒng) 筱曉光子

閱讀:1069      發(fā)布時(shí)間:2022-3-1
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一、產(chǎn)品介紹


 中紅外可調(diào)節(jié)再聚焦光纖物鏡  

這款可調(diào)節(jié)再聚焦光纖物鏡采用了一塊鍍有3-5μm或8-12μm抗反射涂層的硒化鋅雙凸透鏡,能夠承受較大功率的中紅外激光,用于重新聚焦來(lái)自中紅外光纖的光束或重新聚焦空間光束進(jìn)入中紅外光纖中。如上圖所示,物鏡外殼裝有一個(gè)能與FC/PC或者SMA連接端頭匹配的連接器,通過(guò)簡(jiǎn)單插拔即可實(shí)現(xiàn)光纖與透鏡的同軸耦合。


  優(yōu)點(diǎn):  

  • 連接器與透鏡中心距可微調(diào),以實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的精準(zhǔn)對(duì)焦

  • 采用硒化鋅雙凸透鏡,能夠承受較大激光功率











  中紅外硫系玻璃光纖  






這款中紅外硫系玻璃光纖的傳輸波段范圍為1.1-6.5μm,采用雙聚合物夾套的優(yōu)良拉伸工藝,使CIR光纖具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和較高的柔韌性。在上述的光譜范圍內(nèi),低的光學(xué)損耗和較小的吸收峰確保了CIR光纖在廣泛應(yīng)用中的成功使用。







  優(yōu)點(diǎn):  

  • 1.1-6.5μm范圍內(nèi)高透射率

  • 2.5-4μm和4.5-5μm范圍內(nèi)超低光損耗0.2-0.3dB/m

  • 含有芯徑為8-500μm的包芯結(jié)構(gòu)

  •  溫度范圍為-50℃到90℃





二、技術(shù)參數(shù)

  中紅外可調(diào)節(jié)再聚焦光纖物鏡  



型號(hào)

FORO-L-3/5-F10

FORO-L-8/12-F10

ZnSe透鏡

雙凸透鏡Φ15

雙凸透鏡Φ15

抗反射光譜范圍

3-5μm

8-12μm

透鏡焦距

10mm

10mm

數(shù)值孔徑

0.35

0.35

出射光斑直徑

25mm

25mm

長(zhǎng)度

37mm

37mm

對(duì)準(zhǔn)軸

Z軸

Z軸

SMA適配接口

FC/PC適配接口

可配








抗反射涂層光譜傳輸特性曲線





  中紅外硫系玻璃光纖  



型號(hào)

CIR8/300

CIR50/250

CIR250/300

CIR340/400

CIR500/550

類型

單模

少模

多模

多模

多模

芯徑(μm)

8±1

50±3

250±10

340±10

500±10

涂覆層

(μm)

300±15

250±10

300±15

400±15

550±15

包層(μm)

400±20

410±20

400±30

510±30

700±30

數(shù)值孔徑

(NA)

0.25±0.02

0.13±0.02

0.3±0.03

0.3±0.03

0.3±0.03

最小彎曲半徑

(mm)

60

50

60

80

100









中紅外硫系玻璃光纖的光譜傳輸特性曲線





三、實(shí)驗(yàn)測(cè)試



我們采用我司的一款4.1μm QCL-FP量子級(jí)聯(lián)激光器,搭配我司上述型號(hào)為FORO-L-3/5-F10的中紅外可調(diào)節(jié)再聚焦光纖物鏡,其波段范圍3-5μm;以及型號(hào)為CIR500/550的多模中紅外硫系玻璃光纖,其波段范圍為1.1-6.5μm;分別進(jìn)行了該耦合系統(tǒng)的耦合效率測(cè)試以及光譜測(cè)試,其搭建系統(tǒng)如下圖所示:





耦合效率測(cè)試系統(tǒng)搭建圖






系統(tǒng)搭建說(shuō)明:將激光器置于再聚焦光纖物鏡的物方焦點(diǎn)處,物鏡尾端連接中紅外硫系玻璃光纖的一端,光纖另一端接入光功率計(jì)。根據(jù)功率計(jì)讀數(shù)微調(diào)光纖適配器與聚焦物鏡的中心距,直至達(dá)到功率最大值,固定光纖連接器的位置。







  中紅外空間光光纖耦合系統(tǒng)光譜測(cè)試  






上述系統(tǒng)搭建好后,調(diào)諧激光器的輸出功率,得出光纖耦合效率如下圖所示:






由圖可知,光纖耦合輸出功率與空間光輸入功率成線性關(guān)系。








  中紅外空間光光纖耦合系統(tǒng)光譜測(cè)試  


利用我司現(xiàn)有的一款中紅外光譜儀進(jìn)行光譜測(cè)試,該款光譜儀帶有光纖連接端口,可以檢測(cè)光纖或空間光兩種輸入類型的激光光譜,且具有高靈敏度不需要高輸入功率。因此我們調(diào)節(jié)激光器的輸入功率,使光纖的輸出功率為1.2mw以免損傷光譜儀。將硫系玻璃光纖的輸出端接入光譜儀,其連接圖以及光譜圖如下:



光譜測(cè)試系統(tǒng)搭建圖



4.1μmFP-QCL量子級(jí)聯(lián)激光光譜圖


測(cè)試結(jié)果表明,該中紅外空間激光光纖耦合系統(tǒng)不僅可以對(duì)高功率激光進(jìn)行線性衰減以保護(hù)精密測(cè)試設(shè)備,并且避免了空間光對(duì)光時(shí)光路調(diào)整的繁瑣,利用光纖插拔精準(zhǔn)對(duì)光實(shí)現(xiàn)激光的快速檢測(cè),有效提高檢測(cè)效率。



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