Fibre infrarouge moyen (fibre intermédiaire) est un type defibre optique spécialement conçue pour transmettre la lumière dans la plage de longueur d'onde infrarouge moyenne, généralement de2 µm à ~ 20 µm. Ces fibres sont essentielles pour les applications où les fibres de silice standard (qui transmettent uniquement jusqu'à ~ 2 . 4 µm) sont opaques ou très compatibles.
Qu'est-ce que la gamme infrarouge moyenne?
Longueurs d'onde: ~ 2 μm à 20 μm
Applications: Spectroscopie moléculaire, détection de gaz, imagerie thermique, livraison au laser
Types de fibres infrarouges moyennes
Les fibres intermédiaires sontnon fabriqué à partir de verre de silice standardParce que la silice absorbe fortement au-delà de ~ 2 . 4 µm. Au lieu de cela, ils sont faits dematériaux spéciaux:
| Type de fibre | Matériel | Plage de transmission | Notes |
|---|---|---|---|
| Fibres de fluor | Zblan (basé sur ZRF₄) | 0.3 – 5 µm | Faible perte jusqu'à 4 à 5 µm, flexible |
| Fibres de chalcogénure | Comme₂s₃, comme₂se₃, geasse | 1.5 – 10+ µm | Transmission IR élevée, bonnes propriétés non linéaires |
| Fibres de tellurite | Lunettes à base de Teo₂ | 0.5 – 5 µm | Haute non linéarité, bonne stabilité thermique |
| Fibres à cœur creux | Core Air + revêtement réfléchissant | 3 – 20 µm | Utilisé pour la livraison laser haute puissance (e . g ., lasers co₂) |
| Fibres de polymère | PE, PFTE | 3 – 18 µm | Utilisé dans la détection IR flexible, perte élevée |
Caractéristiques clés
| Propriété | Fibre Mid-ir |
|---|---|
| Matériaux de base | Non-silica (e . g ., zblan, as₂s₃, teo₂) |
| Plage de transmission | ~ 2 µm à 10+ µm (dépend du matériau) |
| Flexibilité | Le fluorure et le chalcogénure sont flexibles; creux creux moins |
| Perte de flexion | Matériau et longueur d'onde dépendante |
| Perte | Typically higher than silica; varies from 0.1 to >1 dB / m |
| Connexion | Nécessite des techniques de polissage et de montage spécialisés |
Applications
1. Spectroscopie
Les pics d'absorption moléculaire dans le milieu-ir (e . g ., co₂, ch₄, h₂o)
Spectroscopie infrarouge de transformée de Fourier (FTIR)
2. Détection de gaz
Les fibres intermédiaires peuvent fournir de la lumière dans les cellules de gaz ou les environnements éloignés pour détectergaz trace.
3. Médical et biomédical
Surveillance non invasive du glucose
Chirurgie au laser(e . g ., ER: livraison laser YAG ou Co₂)
4. Imagerie et contre-mesures infrarouges
À base de fibresSystèmes d'imagerie thermiqueetBrouillardspour la défense
5. Génération de supercontinuum au milieu de l'IR
Fibres de chalcogénure utilisées pour générer des spectres IR larges
6. Livraison laser haute puissance
Cré de creuxetfibres de fluorlivrer des faisceaux laser à mi-IR (lasers Co₂ à 10,6 µm)
Limites
Fragilité: Les verres de chalcogénide et de fluor sont fragiles et sensibles à l'humidité
Atténuation plus élevéeque la silice (~ 0,1–2 dB / m)
Sensibilité thermique et mécaniquepar rapport à la silice
Cher et difficile à éprouver
Résumé
| Fonctionnalité | Fibre Mid-ir | Fibre de silice |
|---|---|---|
| Plage de transmission | ~2–10+ µm | 0.2–2.4 µm |
| Flexibilité | Bon (Zblan, chalcogénide) | Excellent |
| Coût | Plus haut | Inférieur |
| Applications | Détection IR, spectroscopie, livraison au laser | Télécom, optique générale |