Fibra óptica infrarroja de vidrio sulfurosoBasado en vidrio a base de azufre, con un amplio rango de transmisión infrarroja (generalmente de 1,1 - 6,5 micras, en parte hasta más de 10 micras), alto índice de refracción, baja temperatura de ablandamiento y excelente estabilidad química, juega un papel clave en varios campos, de la siguiente manera:
1. análisis espectral infrarrojo y detección química
Principio: el análisis de componentes se realiza mediante la detección de espectros de absorción infrarroja utilizando la interacción entre las ondas evanescentes en la superficie de la fibra óptica y la materia a medir.
Aplicaciones:
Monitoreo ambiental: detección de gases traza en el aire (como etanol, tricloroj - alcano) y contaminantes en las fuentes de agua (como el cloruro de polivinilo).
Control de procesos industriales: monitoreo en tiempo real de la reacción de curado de materiales compuestos de poliimida termoplástica o detección del contenido de disolventes como la etilcetona J en el líquido.
Biomedicina: analizar el espectro característico infrarrojo de las células pulmonares humanas sanas, rastrear el efecto del agente tóxico en las células y ayudar al diagnóstico temprano del tumor.
Ventajas: resistencia a la interferencia electromagnética, resistencia a la corrosión, puede lograr un monitoreo en tiempo real a larga distancia e in situ en entornos de alta temperatura o tóxicos.
2. imágenes infrarrojas e imágenes térmicas
Principio: la reconstrucción de la imagen se realiza mediante la transmisión de escenas espectrales infrarrojas a cámaras infrarrojas medias a través de haces de fibra óptica.
Aplicaciones:
Campo militar: utilizado en sistemas de confrontación infrarroja para guiar a los láseres a exportar haces de luz; O la detección de gases de escape de cohetes y tanques a través de imágenes térmicas.
Detección industrial: monitorear el área de sobrecalentamiento del equipo para prevenir fallas.
Ventajas: los haces de fibra óptica son flexibles y se pueden adaptar a escenas complejas; La resolución de imagen es alta, por ejemplo, el haz de fibra óptica de 64 x 64 píxeles ha logrado una transmisión de longitud de 2 metros.
3. transmisión láser de alta potencia
Principio: la baja energía fonónica (unos 350 cm) y la baja tasa de transición no radiativa del vidrio sulfuroso lo permiten soportar láseres de alta potencia.
Aplicaciones:
Procesamiento industrial: transmisión de láser de CO2 (10,6 micras) para corte, perforación o soldadura.
Cirugía médica: transmisión de láser er: YAG (2,94 μm) para corte preciso o tratamiento de enfermedades de la piel.
Ventaja: la densidad de potencia puede alcanzar los 11,8 MW / CM 2 (fibra óptica de 2 metros de largo), y la fibra óptica no está dañada.
4. detección de temperatura y monitoreo térmico
Principio: basado en el efecto de resistencia térmica del vidrio a base de azufre, la medición de la temperatura se realiza monitoreando los cambios de resistencia.
Aplicaciones:
Monitoreo de la salud: detección no invasiva de la concentración de glucosa en sudor, reemplazando la recolección de sangre en la punta de los dedos; O monitorear los cambios en la temperatura corporal de los atletas durante el entrenamiento.
Gestión de la batería: monitorear in situ la composición electrolítica y la temperatura dentro de la batería y evaluar el Estado de la batería.
Ventaja: alta sensibilidad, cambio de temperatura distinguible de 0,1 k entre la temperatura ambiente y 823 K.
5. amplificadores y láseres de fibra óptica
Principio: los cristales de azufre dopados con tierras raras (como ndò, erò) tienen una gran sección transversal estimulada, que puede lograr amplificación óptica.
Aplicaciones:
Campo de la comunicación: fabricación de amplificadores de fibra óptica infrarroja media para compensar la pérdida de transmisión de señal.
Campo de la investigación científica: desarrollo de láseres de infrarrojo cercano a infrarrojo medio (1 - 4 micras) para análisis espectrales o procesamiento de materiales.
Ventaja: el coeficiente no lineal es aproximadamente 1000 veces mayor que el vidrio de cuarzo, y la eficiencia cuántica es alta.
6. detección ambiental especial
Principio: utilizando las características de los vidrios de azufre que no son sensibles a la humedad, se combina con la tecnología de detección de fibra óptica.
Aplicaciones:
Detección del suelo: conexión de fibra óptica a través de un transmisor cónico para detectar compuestos orgánicos volátiles y no volátiles en el suelo a larga distancia.
Síntesis orgánica: monitorear la concentración de reactivos y los cambios de temperatura en tiempo real y optimizar las condiciones del proceso.
Ventaja: amplia gama de detección, que puede cubrir una variedad de espectros de Vibración molecular (como 3 - 12 μm).