【微型光谱仪应用】微型光谱仪在荧光光纤中的应用

一、背景

       荧光光纤是利用光致发光材料构成的一种特殊光纤。荧光光纤是在纤芯和包层中掺入了荧光物质和某些稀有元素构成的。荧光物质可以吸收特定波长范围内的光, 使自身被激发, 随之向各个方向发射出荧光。

二、应用概述      

       荧光光纤主要是利用光致发光的特性，其典型应用如下：

       光纤传感器——利用紫外激光的荧光光纤，可检测高压电气设备中的电晕放电现象，以监测此设备是否运行安全。利用X光激发光纤中的荧光则可用于X光发生的图像的检测和传输。

       光纤光源——利用荧光光纤的发光特性，可用于汽车和军用设备等场合的仪表照明。

图1 荧光光纤实物照片

       一家隶属于世界500强，主要从事玻璃纤维及制品的研发、设计、制造和测试评价的科技型企业，使用海洋光学荧光测试系统对多种不同材质的荧光光纤进行了对比测试。

       实验中，通过对PC（聚碳酸酯），PMMA（聚甲基丙烯酸酯），PS（聚苯乙烯）等不同芯材的塑料光纤中添加不同荧光染料和稀土离子进行对比分析，发现在相同激发光源作用下，添加不同的荧光染料和稀土离子的荧光光纤，荧光发射波长和荧光强度都有明显的差异。另外通过更换不同波长的激发光可以获得不同荧光光纤的最佳激发波长。

       在实验过程中只需将制作好的荧光光纤放置在图2实验装置的反射探头下方，即可立即从光谱仪软件中显示该荧光光纤的荧光发射位置和强度大小。使用海洋光学便携式的微型光谱仪，大大提高了实验效率。

图2测试荧光光纤实验装置图

三、实验装置

       由于荧光光纤受激发后产生的的荧光偏弱，为了能够得到理想的实验数据，我们配置了SR6光谱仪，该型号光谱仪配有面阵型CCD探测器具备更高的灵敏度，非常适合于弱光测试，典型配置如下：

四、结语

       使用海洋光学荧光测试系统，可以高效率的获得不同荧光光纤的最佳激发波长，同时也可以比较分析不同荧光光纤在相同激发光作用下产生的荧光位置和波长的差异性，从而获得性能更好的荧光光纤产品，相比于大型台式荧光光谱仪而言，海洋光学荧光测试系统，更加灵活多变，通过添加不同的附件，可以适用于多种应用环境，大大提高了实验效率，降低了实验成本。