ألياف ضوئية محسّنة للأشعة فوق البنفسجية عالية الهيدروكسيل (BGUV) ذات مؤشر متدرج

ألياف ضوئية محسّنة للأشعة فوق البنفسجية عالية الهيدروكسيل (BGUV) ذات مؤشر متدرج

تستخدم الألياف البصرية من سلسلة BGUV بنية متعددة الأنماط ذات معامل انكسار متدرج، بالإضافة إلى عملية فريدة تُعرف باسم "ذروة امتصاص الماء العالية" (والتي تحافظ على ذروة امتصاص أيونات الهيدروكسيل عند 1380 نانومتر)، مما يقلل بشكل ملحوظ من عيوب مركز اللون (التعتيم الضوئي) الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية. وبالمقارنة مع ألياف السيليكا التقليدية ذات ذروة امتصاص الماء المنخفضة، تُظهر ألياف BGUV نفاذية أكثر استقرارًا في ظل ظروف الليزر فوق البنفسجي المستمر (مثل 266 نانومتر و355 نانومتر) أو مصابيح الزئبق عالية الضغط. وبفتحة عددية تبلغ 0.22، تدعم هذه الألياف أقطارًا مختلفة للنوى تتراوح من 100 ميكرومتر إلى 1000 ميكرومتر، وهي متوافقة مع الموصلات القياسية مثل SMA905 وFC وST، مما يجعلها وسيط نقل مثاليًا للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والتطبيقات الطبية باستخدام الليزر فوق البنفسجي، والتحليل الطيفي.

المزايا الأساسية

1. آلية تعزيز ذروة الماء العالية والأشعة فوق البنفسجية: تميل الألياف التقليدية ذات ذروة الماء المنخفضة إلى تكوين ثقوب أكسجين غير متصلة ومراكز لونية أخرى عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى اسمرارها. تحافظ تقنية BGUV عمدًا على ذروة ماء عالية عند حوالي 1380 نانومتر (محتوى OH⁻ يتراوح بين 800 و1500 جزء في المليون تقريبًا)، حيث ترتبط مجموعات الهيدروكسيل بمواقع العيوب، مما يمنع تكوين المراكز اللونية. القياس الفعلي: زيادة الفقد بعد 200 ساعة من التعرض المستمر لأشعة الليزر بطول موجي 266 نانومتر <0.08 ديسيبل/متر.

2. تصميم متعدد الأنماط ذو معامل انكسار متدرج: يدعم التوزيع الدقيق لمعامل الانكسار المتدرج نقل الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة بأقطار نواة كبيرة (100-1000 ميكرومتر). فتحة عددية NA 0.22 ±0.02، وكفاءة اقتران عالية، وتشتت نمطي منتظم، وتجنب تأثيرات البقع الساخنة.

3. مقاومة فائقة للأشعة فوق البنفسجية: من خلال عمليات التطعيم بالفلور والتلدين الخاصة، يحتفظ النفاذية بأكثر من 95٪ (اختبار الشيخوخة المتسارع لمدة 5000 ساعة) تحت الإشعاع طويل الأمد بواسطة ثنائيات الليزر فوق البنفسجية، وليزر الإكسيمر (248 نانومتر، 308 نانومتر)، ومصابيح LED فوق البنفسجية.

4. نطاق واسع لدرجات الحرارة وقوة ميكانيكية عالية: درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية (طلاء الأكريلات) أو من -55 درجة مئوية إلى +300 درجة مئوية (طلاء البولي إيميد). معامل الإجهاد الديناميكي Nd ≥ 28، ونصف قطر انحناء قصير المدى يصل إلى 15 مم (للأقطار الصغيرة للقلب)، مما يلبي متطلبات الأسلاك المرنة.

التطبيقات

معالجة الليزر فوق البنفسجي (نقل الليزر بتقنية Q-switched/nanosecond بطول موجي 355 نانومتر و266 نانومتر)

أنظمة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية (مصابيح LED فوق البنفسجية، موجهات مصابيح الزئبق عالية الضغط)

أجهزة قياس الطيف وتحليل جودة المياه بالأشعة فوق البنفسجية (مجسات الألياف البصرية)

معدات اختبار أشباه الموصلات ومعدات الطباعة الحجرية

توجيه شعاع الأشعة فوق البنفسجية الطبية (علاج ليزر الإكسيمر 308 نانومتر)

الاستشعار بالألياف الضوئية فوق البنفسجية (مراقبة الإشعاع فوق البنفسجي)

نقل نبضات الأشعة فوق البنفسجية فائقة السرعة من الدرجة البحثية

أنظمة التحليل الطيفي الراماني فوق البنفسجي الأمنية

الخصائص الهندسية والبصرية:

• يمكن اختيار أقطار متعددة للقلب: 100 / 200 / 300 / 400 / 600 / 800 / 1000 ميكرومتر
  
• نسبة الغلاف إلى اللب حوالي 1: 1.1.
  
• الفتحة العددية NA 0.22
  

منحنى توهين الألياف عالية الهيدروكسيل:

جدول مرجعي لاختيار الألياف الضوئية من BGUV:

الطول القياسي: 500 متر/بكرة، والقص حسب الطلب متاح.

موصلات طرفية اختيارية: SMA905، FC، ST، D80، إلخ.

تتوفر أسلاك التوصيل المقاومة للأشعة فوق البنفسجية وحزم الألياف المتفرعة.

لماذا يُعد ارتفاع منسوب المياه مفيدًا لانتقال الأشعة فوق البنفسجية؟

في الألياف البصرية المصنوعة من السيليكا العادية، يسعى المصنّعون إلى تقليل ذروة امتصاص الماء عند 1380 نانومتر لتحقيق فقد منخفض عبر نطاق الأطوال الموجية بأكمله. مع ذلك، بالنسبة للألياف المُحسّنة للأشعة فوق البنفسجية، فإن الحفاظ على ذروة امتصاص ماء متوسطة (ذروة امتصاص ماء عالية) يُمكن أن يُعادل في الواقع مُركّبات مركز اللون الأولية الناتجة عن التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية. تسمح تقنية BGUV، من خلال التحكم الدقيق في تركيز الهيدروكسيل، لأيونات الهيدروكسيل (OH⁻) بالتفاعل مع العيوب مثل الروابط غير المشبعة وفراغات الأكسجين في شبكة السيليكا، مما يُخفف بشكل كبير من "تأثير الكسوف" الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية. تُظهر بيانات القياس الفعلية أنه بعد 1000 ساعة من التشعيع بليزر إكسيمر KrF بطول موجي 248 نانومتر (20 مللي جول/سم²، 500 هرتز)، تحتفظ تقنية BGUV بنسبة نفاذية 92%، بينما تحتفظ ألياف الأشعة فوق البنفسجية التقليدية ذات ذروة امتصاص الماء المنخفضة بنسبة 70% فقط.

(التعليمات)

1. هل ستؤثر ذروة الأشعة فوق البنفسجية العالية في الماء على أداء الألياف في نطاق الضوء المرئي أو الأشعة تحت الحمراء القريبة؟

تم تحسين تقنية BGUV بشكل أساسي للعمل في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. لا تزال تتمتع بكفاءة نقل معتدلة (حوالي 70%/متر) في نطاق الضوء المرئي (400-700 نانومتر)، ولكنها تعاني من فقدان امتصاص أعلى في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة بسبب ذروة امتصاص الماء. لذلك، فهي الأنسب لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية النقية أو التطبيقات الهجينة بين الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، ولا يُنصح باستخدامها في الأنظمة التي تعتمد بشكل أساسي على الأشعة تحت الحمراء القريبة.

2. ما هو الفرق الأساسي بين ألياف BGUV وألياف UV متعددة الأنماط العادية؟

تستخدم الألياف متعددة الأنماط العادية للأشعة فوق البنفسجية عادةً تصميمًا منخفض الذروة المائية، متجاهلةً تراكم مراكز اللون تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية لفترات طويلة، مما يؤدي إلى تعتيم شديد. أما ألياف BGUV، فتحافظ عمدًا على ذروة مائية عالية، مما يحسن بشكل كبير عتبة التلف الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية، كما يضمن معامل انكسارها المتدرج استقرار النمط.

3. هل يمكن استخدامه مع ليزرات الإكسيمر عالية الطاقة (308 نانومتر / 248 نانومتر)؟

نعم. يُوصى باستخدام قلب بقطر 400 ميكرومتر أو أكبر، مع طلاء من البوليميد، لدعم ذروة الطاقة في نطاق ميغاواط/سم². للاطلاع على تفاصيل عتبات الطاقة، يُرجى الرجوع إلى الدليل الفني أو إجراء اختبارات عملية.

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................