光譜量測的壓電光纖切換器:一台光譜儀接九路訊號

多種壓電系統皆可應用於光譜量測。光譜學研究光(電磁輻射)如何被不同物質吸收,天文學、化學、生醫、量子力學等許多科學領域都仰賴這項技術;其中拉曼光譜(Raman spectroscopy)是判定分子振動模態的熱門技術。
要分析多個不同光源,光纖切換器(fiber switch)是完美的解決方案:最多可支援 9 個通道,並在數毫秒內完成切換。由壓電致動器控制的光纖切換器內部沒有任何光學元件,因此不會引入自由空間光學元件所造成的像差。切換器支援 50 μm 至 600 μm 的光纖芯徑;其小巧體積與易用性,使其非常適合搭配光譜儀或其他量測設備使用。

光纖切換器的亮點:
- 一台光譜儀搭配多個探頭使用
- 毫秒級切換光路
- 插入損耗低,最大 1 dB
- 波長無關:從 UV 到 IR
- 切換壽命超過一億次
- 低功耗
- 多種接頭與光纖尺寸可選
工作原理
光纖切換器以精密壓電元件打造:由壓電致動器移動光纖,實現光纖端面對端面的直接耦合。這種高精度機構不需要任何內部自由空間光學元件,也不受磁場干擾。光纖的精確定位可達到 80% 以上的光傳輸率,典型切換時間小於 3 毫秒。
在使用多台光譜儀的應用中,加入一台光纖切換器可以大幅降低成本與複雜度
一台光纖切換器最多可接收九路輸入訊號,並將輸出送往單一台光譜儀。一台光纖切換器的成本遠低於多台光譜儀,能降低您的建置成本、提高投資報酬率。
以下是光譜儀在生產或研究環境中的兩種配置策略:
視所使用光譜儀的價格而定,「光纖切換器+單一光譜儀」的配置相較於多台光譜儀,可節省的成本相當可觀。
耐濕型號
光纖切換器另有特殊耐濕型號可選,可在最高 98% 相對濕度的環境下運作。這些耐濕型號非常適合潮濕的工業環境、以及在非恆溫恆濕空間中運作的應用。所有光纖切換器配置皆可選用此功能,不會延長交期,且僅需增加少量成本。
光纖切換器的控制介面
光纖切換器提供多種控制選項。可透過 TTL 高/低電位訊號,以 BCD(二進碼十進數)編碼控制——對於小型機殼的切換器(1×2 或 1×3 型、芯徑最高 200 µm)而言,這通常是最實用的方式。
工業機架尺寸機殼的光纖切換器內建 RS232 介面;小型機殼則提供獨立的控制盒(料號 Z-950-95)承載介面板。
安裝於 19 吋工業機架的光纖切換器,標準配備 USB 介面,並可加裝乙太網路介面(料號 Z-950-100)——方便直接安裝進既有的網路系統。各介面所需的控制軟體均隨產品提供。
常見問題
壓電光纖切換器能接幾路、切多快?
最多可支援 9 個通道,典型切換時間小於 3 毫秒。九路輸入可共用單一台光譜儀,支援 50 μm 至 600 μm 的光纖芯徑。
插入損耗和壽命呢?
插入損耗最大 1 dB,光纖精確定位可達到 80% 以上的光傳輸率,切換壽命超過一億次,且波長無關(UV 到 IR)。切換器內部沒有任何自由空間光學元件,所以不會引入自由空間光學造成的像差,也不受磁場干擾。
潮濕的工廠環境能用嗎?
有耐濕型號,可在最高 98% 相對濕度的環境下運作,適合潮濕工業環境或非恆溫恆濕空間。所有光纖切換器配置皆可選用此功能,不會延長交期,只需增加少量成本。
