光谱量测的压电光纤切换器:一台光谱仪接九路讯号

多种压电系统皆可应用于光谱量测。光谱学研究光(电磁辐射)如何被不同物质吸收,天文学、化学、生医、量子力学等许多科学领域都仰赖这项技术;其中拉曼光谱(Raman spectroscopy)是判定分子振动模态的热门技术。
要分析多个不同光源,光纤切换器(fiber switch)是完美的解决方案:最多可支援 9 个通道,并在数毫秒内完成切换。由压电致动器控制的光纤切换器内部没有任何光学元件,因此不会引入自由空间光学元件所造成的像差。切换器支援 50 μm 至 600 μm 的光纤芯径;其小巧体积与易用性,使其非常适合搭配光谱仪或其他量测设备使用。

光纤切换器的亮点:
- 一台光谱仪搭配多个探头使用
- 毫秒级切换光路
- 插入损耗低,最大 1 dB
- 波长无关:从 UV 到 IR
- 切换寿命超过一亿次
- 低功耗
- 多种接头与光纤尺寸可选
工作原理
光纤切换器以精密压电元件打造:由压电致动器移动光纤,实现光纤端面对端面的直接耦合。这种高精度机构不需要任何内部自由空间光学元件,也不受磁场干扰。光纤的精确定位可达到 80% 以上的光传输率,典型切换时间小于 3 毫秒。
在使用多台光谱仪的应用中,加入一台光纤切换器可以大幅降低成本与复杂度
一台光纤切换器最多可接收九路输入讯号,并将输出送往单一台光谱仪。一台光纤切换器的成本远低于多台光谱仪,能降低您的建置成本、提高投资报酬率。
以下是光谱仪在生产或研究环境中的两种配置策略:
视所使用光谱仪的价格而定,「光纤切换器+单一光谱仪」的配置相较于多台光谱仪,可节省的成本相当可观。
耐湿型号
光纤切换器另有特殊耐湿型号可选,可在最高 98% 相对湿度的环境下运作。这些耐湿型号非常适合潮湿的工业环境、以及在非恒温恒湿空间中运作的应用。所有光纤切换器配置皆可选用此功能,不会延长交期,且仅需增加少量成本。
光纤切换器的控制介面
光纤切换器提供多种控制选项。可透过 TTL 高/低电位讯号,以 BCD(二进码十进数)编码控制——对于小型机壳的切换器(1×2 或 1×3 型、芯径最高 200 µm)而言,这通常是最实用的方式。
工业机架尺寸机壳的光纤切换器内建 RS232 介面;小型机壳则提供独立的控制盒(料号 Z-950-95)承载介面板。
安装于 19 吋工业机架的光纤切换器,标准配备 USB 介面,并可加装乙太网路介面(料号 Z-950-100)——方便直接安装进既有的网路系统。各介面所需的控制软体均随产品提供。
常见问题
压电光纤切换器能接几路、切多快?
最多可支援 9 个通道,典型切换时间小于 3 毫秒。九路输入可共用单一台光谱仪,支援 50 μm 至 600 μm 的光纤芯径。
插入损耗和寿命呢?
插入损耗最大 1 dB,光纤精确定位可达到 80% 以上的光传输率,切换寿命超过一亿次,且波长无关(UV 到 IR)。切换器内部没有任何自由空间光学元件,所以不会引入自由空间光学造成的像差,也不受磁场干扰。
潮湿的工厂环境能用吗?
有耐湿型号,可在最高 98% 相对湿度的环境下运作,适合潮湿工业环境或非恒温恒湿空间。所有光纤切换器配置皆可选用此功能,不会延长交期,只需增加少量成本。
