很多人提到y型石英光纤,通常反应都是通信网络里的信号传输载体,很少有人知道,在光电检测领域,特种y型石英光纤的性能直接决定了整套测量系统的精度上限。不少刚入门的光谱研发人员,都有过误用普通通信光纤导致检测数据偏差百分之三十以上、最终整个实验报废的经历。
通信用光纤只需要覆盖1310nm、1550nm两个固定通信波段,对其他波段的透光率没有额外要求,但光电检测场景往往要覆盖从190nm深紫外到5μm中红外的宽波段范围,还要能扛住高能光源的冲击、保证长期使用的衰减率远低于行业标准,这就对石英材料的纯度、制备工艺提出了完全不同的要求。光纤的性能上限其实在预制棒生产阶段就已经确定,金属杂质超过ppb级就会导致特定波段的光被无端吸收,羟基含量过高则会让红外波段的传输损耗陡增,最终直接影响检测结果的可靠性。
景颐光电在研发特种y型石英光纤系列时,就针对性融合了等离子体沉积和改良固相沉积工艺的优势,既把芯材的金属杂质控制在零点五ppb以下,又把羟基含量降到了极低ppm以内,既保证了深紫外到中红外全波段的透光率,又避免了常规高纯光纤制备流程长、成本过高的问题。目前景颐已经推出了覆盖抗紫外、深紫外、可见光、近红外、中红外等全波段的y型石英光纤产品,通光通量比行业常规水平高出百分之三十以上。
针对不同的检测需求,全系列光纤也做了定向的性能优化:用于高能深紫外光源传输的光纤,包层采用耐温升级的掺氟石英材料,能承受百瓦级脉冲光源的长期传输,不会出现普通光纤使用3个月就老化发黄、透光率骤降的问题;用于医学传感场景的生物兼容y型石英光纤,外保护层采用医用级聚酰亚胺材料,能直接接触人体组织,同时保证激光能量的传输效率达到较高水平;而针对光谱系统搭建的用户,全系列y型石英光纤都能直接适配景颐光电的微型光谱仪、氘卤钨光源、积分球等配件,不需要额外做耦合校准,拿到手最短10分钟就能搭成一套可使用的吸收、荧光、拉曼光谱测量系统,比用户零散采购配件自行调试的效率提升了数倍以上。
随着光电检测在工业在线监测、无创医疗、新能源材料表征等领域的普及,对特种y型石英光纤的定制化需求也越来越高:有的工业场景需要耐高温的长距离光纤做生产环节的实时光学测温,有的科研场景需要特殊芯径的光纤做微弱光信号采集;此前这类特种光纤长期依赖进口,交货周期长达3个月以上,价格比国产的数倍;现在景颐光电已经实现了全系列y型石英光纤的自主研发生产,不仅能根据用户需求定制芯径、长度、接头类型、波段适配,交货周期最短可以压缩到3个工作日,各项性能参数均达到国际同类产品水平,还符合现行的光纤用高纯石英材料的行业标准。
很多人会把光纤当成光电检测系统里“无足轻重的小配件”,但实际上它是连接光源、样品、检测器的核心信号通道,通道的每百分之一透光率提升,都能让整套检测系统的精度提升至少一定水平。景颐光电在特种y型石英光纤领域的持续研发,本质上也是在给整个光电检测行业筑牢底层基础,让更多更优精度的检测方案能以更低的成本落地到各个应用场景。
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