Fibre infrarouge en verre sulfure SulfureÀ base de verre sulfurisé, avec une large plage de transmission infrarouge (généralement de 1,1 à 6,5 μm, certaines parties peuvent atteindre plus de 10 μm), un indice de réfraction élevé, une température de ramollissement faible et une excellente stabilité chimique, jouent un rôle clé dans plusieurs domaines, notamment:
1. Analyse spectrale infrarouge et détection chimique
Principe: utiliser les ondes évanescentes de la surface de la fibre optique pour interagir avec la substance à mesurer et réaliser une analyse de composition par détection du spectre d'absorption infrarouge.
Application:
Surveillance de l'environnement: détection de traces de gaz dans l'air (p. ex., éthanol, trichlorojane) et de contaminants dans les sources d'eau (p. ex., tétrachloroéthylène).
Contrôle des procédés industriels: surveillance en temps réel des réactions de durcissement des composites Polyimides thermoplastiques ou détection de la teneur en solvants tels que j - éthylcétone dans les liquides.
Biomédical: analyse du profil infrarouge des cellules pulmonaires humaines saines, suivi des effets des agents toxiques sur les cellules, aide au diagnostic précoce des tumeurs.
Avantages: résistant aux interférences électromagnétiques, résistant à la corrosion, permet une surveillance en temps réel à distance et in situ dans des environnements à haute température ou toxiques.
2. Imagerie infrarouge et thermique
Principe: transmission de la scène spectrale infrarouge à la caméra infrarouge moyen par faisceau de fibres optiques pour réaliser la reconstruction de l'image.
Application:
Domaine militaire: utilisé dans les systèmes de contre - mesures infrarouges, diriger le faisceau de sortie du laser; Ou sonder les fusées, les gaz d'échappement des chars par imagerie thermique.
Détection industrielle: surveillance des zones de surchauffe des équipements, prévention des pannes.
Avantage: le faisceau de fibres optiques est flexible et peut s'adapter à des scénarios complexes; La résolution d'imagerie est élevée, par example un faisceau de fibres optiques de 64 x 64 pixels a permis une transmission de 2 mètres de longueur.
3. Transmission laser haute puissance
Principe: la faible énergie phononique (environ 350cm⁻¹) et la faible vitesse de transition non radiative caractéristiques du verre sulfurisé, ce qui lui permet de résister à des lasers de haute puissance.
Application:
Traitement industriel: transmission laser co₂ (10,6 μm) pour la découpe, le poinçonnage ou le soudage.
Chirurgie médicale: transmission laser er: YAG (2,94 μm) pour une coupe de précision ou un traitement dermatologique.
Avantages: densité de puissance jusqu'à 11,8 MW / cm² (fibre de 2 mètres de long) et fibre sans dommage.
4. Détection de température et surveillance thermique
Principe: basé sur l'effet de thermistance du verre sulfurisé, la mesure de la température est réalisée en surveillant les variations de résistance.
Application:
Surveillance de la santé: détection non invasive de la concentration de glucose dans la sueur, alternative à la prise de sang du bout des doigts; Ou surveiller les changements de température corporelle pendant l'entraînement de l'athlète.
Gestion de la batterie: surveillance in situ de la composition et de la température de l'électrolyte interne de la batterie, évaluation de l'état de la batterie.
Avantages: sensibilité élevée, changement de température de 0,1k discernable de la température ambiante à 823k.
5. Amplificateur de fibre et laser
Principe: le verre sulfuré dopé à la terre rare (par exemple, nd³⁺, er³⁺) a une section de tir d'excitation massive, ce qui permet une amplification de la lumière.
Application:
Domaine de la communication: fabrication d'amplificateurs à fibre optique infrarouge moyen, compensation des pertes de transmission du signal.
Domaine scientifique: développement de lasers proche à moyen infrarouge (1 - 4 μm) pour l'analyse spectrale ou le traitement des matériaux.
Avantages: le coefficient de non - linéarité est environ 1000 fois supérieur à celui du verre de quartz et l'efficacité quantique est élevée.
6. Détection environnementale spéciale
Principe: utilisez les caractéristiques du verre sulfuré insensible aux marées, en combinaison avec la technologie de détection par fibre optique.
Application:
Détection du sol: détectez à distance les composés organiques volatils et non volatils dans le sol en connectant une fibre optique à l'aide d'un transmittomètre conique.
Synthèse organique: surveillance en temps réel de la concentration des réactifs et des variations de température, optimisation des conditions du procédé.
Avantages: large gamme de détection, peut couvrir de nombreux spectres de Vibration moléculaire (par exemple 3 - 12 μm).