Products Home反射/後方散乱測定用プローブファイバーバンドル
- Fiber Y-Bundles for Reflection and Backscatter Spectroscopy
- Legs for Light Source, Sample, and Spectrometer
- Sample Leg Options: SMA Connector or Ø1/4" Probe
- Ø200 µm Core Low-OH, High-OH, or ZBLAN Multimode Fiber
Sample End
RP24
Reflection Probe with Ø1/4" Probe
Sample Leg to SMA Connectors,
Linear Configuration Spectrometer Leg
Light Source End
Linear Six-Fiber Spectrometer End
SMA 67-Fiber Round Spectrometer End
FC/PC Single-Fiber Light Source End
Sample End with Fused Silica Ball Lens
RP35
Reflection Probe for Raman Spectroscopy with Ø1/4" Probe Sample Leg
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典型的な反射分光器のセットアップ
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典型的な反射分光法のセットアップ。当社のSMAコネクタ付き反射プローブ、反射プローブホルダ、CCD分光器と広帯域ファイバ出力光源を使用。注:ファイバが光源側のどの面内位置にあるかについては保証されていません。
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低OHおよび高OHの石英ファイバは可視域での損失は低くなりますが、2.0～3.6 µmの波長域ではZBLANファイバが損失は低く、比較的平坦になります。
特長
- 反射ならびに蛍光分光用Y分岐ケーブル
- 反射プローブは3種類の波長範囲から選択可能
- 250～1200 nm
- 400～2400 nm
- 285～4500 nm
- ラマン分光用反射プローブ(型番：RP35)
- 励起光波長域: 680～785 nm
- ラマン散乱光波長域: 815～950 nm
- サンプリングアームはØ6.4 mmプローブまたはSMA905コネクタ付き
- 試料観察用に光源出力端アームがサンプリングアームを照射
- 分光器に接続するアームにより試料からの反射光を伝達
- 強化されたステンレススチール製チューブならびにスチール製ストレインリリーフアダプタにより耐久性向上
- Y分岐型、調整可能なファイバークランプ付き
こちらのファイバーバンドルプローブは、固体・液体・粉体試料の拡散・鏡面反射率、色、蛍光、ならびに後方散乱の測定用に設計されています。Y分岐型のケーブルで、光を光源から試料に送るアームと、試料からの反射光を分光器に送るアームがあります。各バンドルはØ200 µmコアのマルチモードファイバを使用しています。石英ファイバのバンドルは、水酸化物イオン(OH)の濃度が高いバージョン(250～1200 nm用)と低いバージョン(400～2400 nm用)がございます。ZBLAN†ファイバを使用したバンドルは285～4500 nmの波長範囲で使用できますが、こちらのバンドルは中赤外域用の設計となっています。バンドルに使用されているファイバの種類別の損失の比較については右下のプロット図をご覧ください。
こちらのファイバーバンドルにはサンプリングアームがあり、既存のファイバーシステムに組込みやすいSMA905コネクタ、または手動用のØ6.4 mmプローブが付いています。どちらのタイプも光源接続用アームと分光器接続用アームにはSMA905コネクタが付いており、ほとんどの分光器と光源に接続可能です(詳細は「用途」タブをご覧ください)。
Ø6.35 mmプローブの付いたサンプリングアームを持つ反射プローブには2種類のタイプがあります。光源接続用アームが円状配列、分光計接続用アームがシングルファイバのバンドルは一般的な用途のために設計されており、試料に送られる光量の最大化に適しています。光源接続用アームがシングルファイバ、分光計接続用アームが線形配列のバンドルは、高い吸収率を持つ試料用、または近赤外域での用途などに適しています(詳しくは「円形と線状バンドルの違い」のタブをご覧ください)。
ラマン分光用ファイバープローブRP35には、Ø6.4 mmプローブのサンプリング用アームが付いています。このアームでは、光源接続用アームのシングルファイバと分光器接続用アームの67本のファイバを束ねて、円形のバンドルを構成しています。ファイバーアダプタRSBF2と組み合わせて使用すると、67本のファイバからの出射光を当社のモジュール式ラマン分光器キット用に最適化できます。 このファイバーバンドルにはラマン分光用の光学フィルタが取り付けられており、680～785 nmの励起光を伝送するとともに、815～950 nmのラマン散乱光を収集することができます。 ファイバーバンドルの分光器用アームにはSMA905コネクタが付いており、光源用アームには当社の785 nmVHG安定化レーザFPV785Mなどの光源に接続できるナローキーFC/PCコネクタが付いています。
低OHおよび高OHの石英ファイバーパッチケーブルには、コネクタの先端を埃や他の危険から守るためのゴム製保護キャップが3つ付属しています。耐久性を向上させるために、ケーブルはプラスチックカバー付きのステンレススチール製保護ジャケット(FT061PS)で保護されており、また強化金属製ストレインリリーフブーツも取り付けられています。当社ではファイバーバンドルRP35用の保護キャップRP35Pも別売りでご用意しており、これにはスペクトルを校正するためのポリスチレン試料が取り付けられています。ZBLANパッチケーブルにはSMAコネクタ用に金属製のネジ付き保護キャップが付属し、ZBLANケーブルRP31にはØ6.4 mmプローブのサンプリング端部用にゴム製の保護キャップが1個付属します。SMAコネクタ用に追加の保護キャップが必要な場合には、金属製ネジ付きファイバーキャップCAPSMも別売りでご用意しています。これらのZBLANパッチケーブルはステンレススチール製保護ジャケットで保護されており、また強化金属製ストレインリリーフブーツも取り付けられています。
当社では参照アーム付きの反射・後方散乱測定用プローブもご用意しております。このプローブバンドルは、光源の変動がスペクトルデータに悪影響を及ぼすような場合にご使用いただけます。
反射プローブホルダ
当社ではプローブスタンドやホルダをご用意しております(下記参照)。SMAコネクタ付きのサンプリングプローブ端には、スタンドRPS-SMAまたはホルダRPH-SMAを使用します。またØ6.4 mmプローブ付きサンプリング端には、スタンドRPSまたはホルダRPHを使用します。どちらを用いても、プローブ付きまたはSMAコネクタ付きのサンプリング端を試料の近くに固定できます。調整が容易で測定中にファイバが動くことはありません。ファイバープローブは、鏡面反射分光法用には垂直に、拡散反射分光法用には45°で固定することができます。
† ZBLANはフッ化ジルコニウム(ZrF4)ガラスの呼称として使用しています。
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耐久性の高いアルミニウム製のY分岐部には、位置調整可能なファイバークランプが付きます(RP20、上記掲載写真もご参照ください)。
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SMAコネクタ付きサンプリング端のストレインリリーフアダプタには、コア径、波長範囲、ならびにNA情報が刻印されています。ファイバの構成は、下記の通りスリーブの反対側に刻印されています(型番RP35を除く)。
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Ø6.4 mmプローブ付き反射プローブRP22を使用した拡散反射色測定。
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プローブRP20とホルダRPH-SMAを使用した鏡面反射測定。
| Bundles Selection Guide | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Straight | Bifurcated | Fan-Out | |||||||
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Round | Linear to Linear | Round to Linear | Standard 2-Fiber Y-Bundle Optogenetics 2-Fiber Y-Bundle | 19-Fiber Y-Bundle | Reflection Probes | Reflection Probes with Reference Leg | Transmission Dip Probes | 1-to-4 | Standard 1-to-7 Optogenetics 1-to-7 |
| All Fiber Patch Cables | |||||||||
| Bundles with SMA Connector Sample Legs | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Item # | RP20 | RP21 | RP28 | RP29 | RP30 |
| Light Source Leg | SMA Connector 6 Illumination Fibers, Round Configurationa | SMA Connector 1 Illumination Fiber | SMA Connector 6 Illumination Fibers, Round Configurationa | ||
| Fiber Configuration, Terminator Side View (Click for Details) |  |  |  | ||
| Sample Leg | SMA Connector 7 Fibers, Round Configuration, Read Fiber in Center | SMA Connector 7 Fibers, Round Configuration, Illumination Fiber in Center | SMA Connector 7 Fibers, Round Configuration, Read Fiber in Center | ||
| Fiber Configuration, Terminator Side View (Click for Details) |  |  | |||
| Spectrometer Leg | SMA Connector 1 Read Fiber | SMA Connector 6 Read Fibers, Linear Configuration | SMA Connector 1 Read Fiber | ||
| Fiber Configuration, Terminator Side View (Click for Details) | |  |  | ||
| Specifications | |||||
| Wavelength Range | 250 - 1200 nmb | 400 - 2400 nm | 250 - 1200 nmb | 400 - 2400 nm | 285 - 4500 nmc |
| Fiber Type | FG200UEA | FG200LEA | FG200UEA | FG200LEA | FZM20020 |
| Hydroxyl Ion Content | High OH | Low OH | High OH | Low OH | - |
| Fiber Core Size | Ø200 ± 4 µm | Ø200 µm ± 10 µm | |||
| Fiber Cladding Diameter | 220 ± 2 µm | 290 ± 10 µm | |||
| Fiber NAd | 0.22 ± 0.02 | 0.20 ± 0.02 @ 2.0 µm | |||
| Fiber Attenuation Plot |  |  | |||
| Minimum Bend Radius | Short Term: 23 mme Long Term: 46 mme | 140 mm ± 30 mmf | |||
| Length | 2 +0.075/-0.0 m | 1 +0.2/-0.0 m | |||
| Bundles with Ø1/4" Probe Sample Legs | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Item # | RP22 | RP23 | RP24 | RP25 | RP31 | RP35 |
| Light Source Leg | SMA Connector 6 Illumination Fibers, Round Configurationa | SMA Connector 1 Illumination Fiber | SMA Connector 6 Illumination Fibers, Round Configurationa | FC/PC Connector 1 Illumination Fiber | ||
| Fiber Configuration, Terminator Side View (Click for Details) | | | |  | ||
| Sample Leg | Ø1/4" Probeb 7 Fibers, Round Configuration, Read Fiber in Center | Ø1/4" Probeb 7 Fibers, Round Configuration, Illumination Fiber in Center | Ø1/4" Probeb 7 Fibers, Round Configuration, Read Fiber in Center | Ø1/4" Probeb 67 Fibers, Round Configuration with Fused Silica Ball Lens | ||
| Fiber Configuration, Terminator Side View (Click for Details) |  |  |  | |||
| Spectrometer Leg | SMA Connector 1 Read Fiber | SMA Connector 6 Read Fibers, Linear Configuration | SMA Connector 1 Read Fiber | SMA Connector 67 Read Fibers, Round Configuration | ||
| Fiber Configuration, Terminator Side View (Click for Details) | | | |  | ||
| Specifications | ||||||
| Wavelength Range | 250 - 1200 nmc | 400 - 2400 nm | 250 - 1200 nmc | 400 - 2400 nm | 285 - 4500 nmd | Excitation: 680 - 785 nm Collection: 815 - 950 nme |
| Fiber Type | FG200UEA | FG200LEA | FG200UEA | FG200LEA | FZM20020 | - |
| Hydroxyl Ion Content | High OH | Low OH | High OH | Low OH | - | Low OH |
| Fiber Core Size | Ø200 ± 4 µm | Ø200 ± 10 µm | Ø200 ± 4 µm | |||
| Fiber Cladding Diameter | 220 ± 2 µm | 290 ± 10 µm | Light Source Legf: Proprietaryg Spectrometer Legf: 220 ± 4 µm | |||
| Fiber NA | 0.22 ± 0.02h | 0.20 ± 0.02 @ 2.0 µmh | 0.22 ± 0.02 | |||
| Fiber Attenuation Plot | | | - | |||
| Minimum Bend Radius | Short Term: 23 mmi Long Term: 46 mmi | 140 mm ± 30 mmj | 80 mm | |||
| Length | 2 +0.075/-0.0 m | 1 +0.2/-0.0 m | 2 +0.075/-0.0 m | |||
(バンドル先端のファイバ配列)円形と線状のファイバーアーム付きプローブ
当社の反射プローブは、ファイバ6本入りのバンドルアームを円形または線状の構成でご用意しています。左下の円形バンドルプローブ(RP20、RP21、RP22、RP23、RP30、RP31)は、光源と結合した光を高い効率で試料に送ります。
右下の線状バンドルプローブ(RP24、RP25、RP28、RP29)は、当社の小型分光器のような垂直スリット付きの分光器に接続できるようになっています。この設計により、分光器に送る光の量を多くし、一方で、試料に送る光の量を制限します。光の露光や吸収による熱に敏感な試料を保護することができます。分光器に結合する光の量を最大にするためには、分光器をテーブル上に平らに置いたときに、線状バンドルのスリーブに施されている刻印が分光器の上部にくるようにしてください。
スループットの比較
下の分光器の入射スリットの写真では、シングルケーブルと線状ファイバーバンドルの結合の違いを示しています。線状バンドルの方がシングルパッチケーブルよりも入射スリットの形状に合うことが分かります。接続の際は、分光器をテーブルに平らに置いたときに線状バンドルアームの刻印が上側を向くようにしてください。これに対して円形バンドルプローブは、バンドルが分光器の入射スリットの形状と整合してさえいれば線状バンドルと同様にご使用いただけます。ただし、線状の入射スリット(下記参照)を有する小型分光器の場合はこの通りではありません。この構成ではスループットに大きな影響を与えることになります。
線状アームが分光器に接続され、正しくアライメントされている場合、(出力側)線状アーム付きプローブの正味のスループットは(入力側)円形プローブのそれとほぼ等しくなります。これは、どちらのファイバーバンドルにおいても光源から試料へ(円形バンドルの場合)、または試料から分光器へ(線状バンドル)の光のスループットが増加するためです。下のグラフでは広帯域ファイバ出力型LED光源MBB1F1から発生した光を広帯域ミラーで反射させ、分光器CCS200を使用して測定されたスペクトルと比較しています。データセットは円形バンドルアーム付きプローブRP23と線状バンドルアーム付きプローブRP25を上の2つの図と同じ向きで接続した場合から得ています。
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左：分光器CCS200の入射スリット(20 µm x 2 mm)透過後のファイバーパッチケーブルM25L01からの出射光プロファイル。
右：分光器CCS200の入射スリット(20 µm x 2 mm)透過後の線状ファイバーバンドルからの出射光プロファイル。注:バンドルの外側のファイバの光は、分光器スリット近くの内部開口がØ1.2 mmのため遮断されています(詳細は小型CCD分光器の「仕様」タブをご参照ください)。
反射分光法の用途
この反射分光プローブと、当社のCCD分光器、広帯域ファイバ出力光源ならびに下記でご用意しているファイバープローブホルダを用いて拡散反射、鏡面反射、色測定ができます。
分光器
当社では可視域、近赤外域、UV～近赤外域に使用できるCCD分光器を各種取り揃えております。 CCS100/Mは、350～700 nmのスペクトル域で動作し、分解能は0.5 nmです。また、CCS175/Mのスペクトル域は500～1000 nm、分解能は0.6 nmとなります。 広帯域対応CCS200/Mのスペクトル域は、200～1000 nm、分解能は2.0 nmです。ただし、広帯域のスペクトル解析を行う場合、UV域が大幅に減衰される可能性があります。
光源
上の写真にあるタングステンハロゲン広帯域ファイバ出力光源 SLS201L/Mは、360～2600 nmの波長範囲で2796 Kの黒体放射型スペクトルを出力し、波長変動と強度変動を抑制するため、アクティブ電子制御による安定化が採用されています。また、ファイバ出力型グローバー光源SLS203F/Mは色温度1500 K、発光スペクトル500～9000 nmです。 当社では、ファイバ出力型LEDとして、ピーク波長が選択できるタイプまたは広帯域白色スペクトルタイプをご用意しております。またファイバ出力型レーザ光源のラインナップでは、強い単波長照明の製品を各種取り揃えております。
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ホルダーブロックRPHを使用して45度で拡散反射率測定
反射プローブファイバーバンドル
当社は高OHまたは低OHマルチモードファイバの反射プローブをそれぞれ250～1200 nm、400～2400 nmの波長でご用意しております。それぞれのプローブのタイプごとに、Ø6.35 mmプローブまたはSMA905を接続したサンプリング端末をご用意しています。また線形状ファイバーバンドルの分光器接続端にØ6.35 mmプローブまたはSMAコネクタが付いた製品もございます。こちらは低反射の試料の場合に分光器の結合効率を上げることができます。
反射プローブバンドルによる同軸照明を必要としない場合は、照明および信号の収集を別々のSMAコネクタ付きファイバーパッチケーブルまたはバンドルで行うことも可能です。 当社の大径円形状マルチモードファイバーバンドルは照明強度を高めますが、1本のファイバから成るSMAマルチモードパッチケーブル は、精密な照明や、ファイバ出力型レーザに接続する際に便利です。 当社では、分光器の信号強度を高める円形状-線形状変換ファイバーバンドルもご用意しています。
反射プローブホルダ
当社では、上の写真のようにファイバープローブを試料に対して精密かつ安定的に90°または45°の角度に位置決めするファイバープローブスタンドRPSおよびRPS-SMAをご用意しております(RPS-SMAは上および右の写真参照)。 プローブホルダのアーム(アーム本体のみ別売り)は、Ø12 mm～Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストを使用して他のオプトメカニクスのセットアップに組み込むことも可能です。 また、 プローブホルダーブロックRPHおよびRPH-SMAは、試料の上に直接置かれるため、ファイバの先端を表面近くに置くことができ、またテスト領域を周囲の明かりから遮断することができます。
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カスタム仕様の1対4のファンアウトケーブル
カスタムファイバーバンドル
当社では、カスタム仕様の分岐なし、またはファンアウトファイバーバンドルをランダムまたはマッピング配列でご提供しております。 下の表は、当社が現在生産するバンドルの性能です。表に記載されていない性能のバンドルをご希望の場合は、当社へお問い合わせください。
当社の通常の生産工程以上の技術を必要とする仕様をご希望の場合は、ご提供できないこともございますのでご了承ください。お客様のご用途に応じた製造が可能 かどうかについては、お気軽にご相談ください。カスタムバンドルのお見積りをご希望の場合には、ご希望のバンドルの配列を絵や図面でお送りください。
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カスタム仕様フッ化物ファイバーバンドル、SMA905コネクタ付き
| Custom Bundle Capabilities | |||
|---|---|---|---|
| Bundle Configuration | Straighta | Fan Out (2 or More Legs)a,b | |
| Fiber Types | Single Mode | Standard (320 to 2100 nm), Ultra-High NA (960 to 1600 nm), Photosensitive (980 to 1600 nm) | |
| Multimode | 0.10 NA Step Index (280 to 750 nm), 0.22 NA Step Index (190 to 2500 nm), 0.39 NA Step Index (300 to 2200 nm), Multimode Graded Index (750 to 1450 nm), Multimode ZrF4 (285 nm to 4.5 µm) | ||
| Tubing Optionsc | Thorlabs' Stock Furcation Tubing, Stainless Steel Tubing or Black Heat Shrink Tubing | ||
| Connectors | SMA905 (Ø2 mm Max Cored), FC/PC (Ø800 µm Max Cored), Ø1/4" Probe, or Flat-Cleaved Unterminated Fiber | ||
| Length Tolerancee | ±0.14 m | ||
| Active Area Geometryf | Round or Linear | ||
| Angle Polishing | On Special Request. Available for up to Ø105 µm Core on Single Fiber End. Please Inquire for More Information. | ||
標準品以外のカスタム仕様のバンドルをご希望の場合は、当社までお問い合わせください。
| Quick Links |
|---|
| Damage at the Air / Glass Interface |
| Intrinsic Damage Threshold |
| Preparation and Handling of Optical Fibers |
レーザによる石英ファイバの損傷
このチュートリアルではコネクタ無し(素線)ファイバ、コネクタ付きファイバ、およびレーザ光源に接続するその他のファイバ部品に関連する損傷メカニズムを詳しく説明しています。そのメカニズムには、空気/ガラス界面(自由空間結合時、またはコネクタ使用時)ならびにファイバ内における損傷が含まれます。ファイバ素線、パッチケーブル、または溶融型カプラなどのファイバ部品の場合、損傷につながる複数の可能性(例:コネクタ、ファイバ端面、機器そのもの)があります。ファイバが対処できる最大パワーは、常にそれらの損傷メカニズムの中の最小の限界値以下に制限されます。
損傷閾値はスケーリング則や一般的なルールを用いて推定することはできますが、ファイバの損傷閾値の絶対値は利用方法やユーザ定義に大きく依存します。このガイドは、損傷リスクを最小に抑える安全なパワーレベルを推定するためにご利用いただくことができます。適切な準備と取扱い方法に関するガイドラインにすべて従えば、ファイバ部品は規定された最大パワーレベルで使うことができます。最大パワーの値が規定されていない場合は、部品を安全に使用するために下表の「実用的な安全レベル」の範囲に留めてご使用ください。 パワー処理能力を低下させ、ファイバ部品に損傷を与える可能性がある要因は、ファイバ結合時のミスアライメント、ファイバ端面の汚れ、あるいはファイバそのものの欠陥などですが、これらに限られるわけではありません。特定の用途におけるファイバのパワー処理能力に関するお問い合わせは当社までご連絡ください。
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損傷のないファイバ端
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損傷のあるファイバ端
空気/ガラス界面における損傷
空気/ガラス界面ではいくつかの損傷メカニズムが存在する可能性があります。自由空間結合の時、またはコネクタで2本のファイバを結合した時、光はこの界面に入射します。高強度の光は端面を損傷し、ファイバのパワー処理能力の低下や恒久的な損傷につながる場合があります。コネクタ付きのファイバで、コネクタがエポキシ接着剤でファイバに固定されている場合、高強度の光によって発生した熱により接着剤が焼けて、ファイバ端面に残留物が残る可能性があります。
| Estimated Optical Power Densities on Air / Glass Interfacea | ||
|---|---|---|
| Type | Theoretical Damage Thresholdb | Practical Safe Levelc |
| CW (Average Power) | ~1 MW/cm2 | ~250 kW/cm2 |
| 10 ns Pulsed (Peak Power) | ~5 GW/cm2 | ~1 GW/cm2 |
ファイバ素線端面での損傷メカニズム
ファイバ端面での損傷メカニズムはバルクの光学素子の場合と同様なモデル化ができ、UV溶融石英(UVFS)基板の標準的な損傷閾値を石英ファイバに当てはめることができます。しかしバルクの光学素子とは異なり、光ファイバの空気/ガラス界面においてこの問題に関係する表面積やビーム径は非常に小さく、特にシングルモードファイバの場合はそれが顕著です。 パワー密度が与えられたとき、ファイバに入射するパワーは、小さいビーム径に対しては小さくする必要があります。
右の表では光パワー密度に対する2つの閾値が記載されています。理論的な損傷閾値と「実用的な安全レベル」です。一般に、理論的損傷閾値は、ファイバ端面の状態も結合状態も非常に良いという条件で、損傷のリスク無しにファイバの端面に入射できる最大パワー密度の推定値を表しています。「実用的な安全レベル」のパワー密度は、ファイバ損傷のリスクが極めて小さくなる値を示しています。ファイバまたはファイバ部品をこの実用的な安全レベルを超えて使用することは可能ですが、その時は取扱い上の注意事項を適切に守り、使用前にローパワーで性能をテストする必要があります。
シングルモードの実効面積の計算
シングルモードファイバの実効面積は、モードフィールド径(MFD)、すなわちファイバ内の光が伝搬する部分の断面積によって定義されます。この面積にはファイバのコアとクラッドの一部が含まれます。シングルモードファイバとの結合効率を良くするためには、入射ビーム径をファイバのモードフィールド径に合致させなければなりません。
例として、シングルモードファイバSM400を400 nmで使用した時のモードフィールド径(MFD)は約Ø3 µmで、SMF-28 Ultraを1550 nmで使用したときのモードフィールド径(MFD)はØ10.5 µmです。これらのファイバの実効面積は下記の通り計算します。
SM400 Fiber: Area = Pi x (MFD/2)2 = Pi x (1.5 µm)2 = 7.07 µm2 = 7.07 x 10-8 cm2
SMF-28 Ultra Fiber: Area = Pi x (MFD/2)2 = Pi x (5.25 µm)2 = 86.6 µm2 = 8.66 x 10-7 cm2
ファイバ端面が対応できるパワーを推定するには、パワー密度に実効面積を乗じます。なおこの計算は均一な強度プロファイルを想定しています。しかしほとんどのレーザービームでは、シングルモード内でガウス分布を示すため、ビームの端よりも中央のパワー密度が高くなります。よって、これらの計算は損傷閾値または実用的安全レベルに対応するパワーとは若干異なることを考慮する必要があります。連続光源を想定して上記のパワー密度の推定値を使用すると、それぞれのパワーは下記のように求められます。
SM400 Fiber: 7.07 x 10-8 cm2 x 1 MW/cm2 = 7.1 x 10-8 MW = 71 mW (理論的損傷閾値)
7.07 x 10-8 cm2 x 250 kW/cm2 = 1.8 x 10-5 kW = 18 mW (実用的な安全レベル)
SMF-28 Ultra Fiber: 8.66 x 10-7 cm2 x 1 MW/cm2 = 8.7 x 10-7 MW = 870 mW (理論的損傷閾値)
8.66 x 10-7 cm2 x 250 kW/cm2 = 2.1 x 10-4 kW = 210 mW (実用的な安全レベル)
マルチモードの実効面積
マルチモードファイバの実効面積は、そのコア径によって定義されますが、一般にシングルモードファイバのMFDよりもはるかに大きくなります。当社では最適な結合を得るためにコア径のおよそ70～80%にビームを集光することをお勧めしています。マルチモードファイバでは実効面積が大きくなるほどファイバ端面でのパワー密度は下がるので、より大きな光パワー(通常キロワットオーダ)を入射しても損傷は生じません。
フェルール・コネクタ付きファイバに関する損傷メカニズム
Click to Enlargeコネクタ付きシングルモード石英ファイバに入力可能なパワー処理限界値(概算)を示したグラフ。各線はそれぞれの損傷メカニズムに応じたパワーレベルの推定値を示しています。 入力可能な最大パワーは、損傷メカニズムごとに制限されるパワーのうちの一番小さな値(実線で表示)によって制限されます。
コネクタ付きファイバのパワー処理能力に関しては、ほかにも考慮すべき点があります。ファイバは通常、エポキシ接着剤でセラミック製またはスチール製のフェルールに取り付けられています。光がコネクタを通してファイバに結合されると、コアに入射せずにファイバを伝搬する光は散乱されてファイバの外層からフェルール内へ、さらにフェルール内でファイバを保持する接着剤へと伝搬します。光の強度が大きいとエポキシ接着剤が焼け、それが蒸発して残留物がコネクタ端面に付着します。これによりファイバ端面に局所的に光を吸収する部分ができ、それに伴って結合効率が減少して散乱が増加するため、さらなる損傷の原因となります。
エポキシ接着剤に関連する損傷は、いくつかの理由により波長に依存します。一般に、光の散乱は長波長よりも短波長で大きくなります。短波長用のMFDの小さなシングルモードファイバへの結合時には、ミスアライメントに伴ってより多くの散乱光が発生する可能性があります。
エポキシ樹脂が焼損するリスクを最小に抑えるために、ファイバ端面付近のファイバとフェルール間にエポキシ接着剤の無いエアギャップを有するファイバーコネクタを構築することができます。当社の高出力用マルチモードファイバーパッチケーブルでは、このような設計のコネクタを使用しております。
複数の損傷メカニズムがあるときのパワー処理限界値を求める方法
ファイバーケーブルまたはファイバ部品において複数の損傷要因がある場合(例：ファイバーパッチケーブル)、入力可能なパワーの最大値は必ずファイバ部品構成要素ごとの損傷閾値の中の一番小さな値により決まります。この値が一般的にはパッチケーブルの端面に入射可能な最大のパワーを表します(出力パワーではありません)。
右のグラフは、シングルモードパッチケーブルにおけるファイバ端面での損傷とコネクタでの損傷に伴うパワー処理限界の推定値を例示しています。 ある波長におけるコネクタ付きファイバの総合的なパワー処理限界値は、その波長に対する2つの制限値の小さい方の値(実線)によって制限されます。488 nm付近で使用しているシングルモードファイバは主にファイバ端面の損傷(青い実線)によって制限されますが、1550 nmで使用しているファイバはコネクタの損傷(赤い実線)によって制限されます。
マルチモードファイバの実効面積はコア径で定義され、シングルモードファイバの実効面積より大きくなります。その結果、ファイバ端面のパワー密度が小さくなり、大きな光パワー(通常キロワットオーダ)を入射してもファイバに損傷は生じません(グラフには表示されていません)。しかし、フェルール・コネクタの損傷による限界値は変わらないため、マルチモードファイバが処理できる最大パワーはフェルールとコネクタによって制限されることになります。
上記の値は、取り扱いやアライメントが適切で、それらによる損傷が生じない場合のパワーレベルです。また、ファイバはここに記載されているパワーレベルを超えて使用されることもあります。しかし、そのような使い方をする場合は一般に専門的な知識が必要で、まずローパワーでテストして損傷のリスクを最小限に抑える必要があります。その場合においても、ハイパワーで使用するファイバ部品は消耗品と捉えた方が良いでしょう。
ファイバ内の損傷閾値
空気/ガラス界面で発生する損傷に加え、ファイバのパワー処理能力はファイバ内で発生する損傷メカニズムによっても制限されます。この制限はファイバ自体が本質的に有するもので、すべてのファイバ部品に適用されます。ファイバ内の損傷は、曲げ損失による損傷とフォトダークニングによる損傷の2つに分類されます。
曲げ損失
ファイバが鋭く曲げられると、コア内を伝搬する光がコア/クラッド界面において反射する際に、その反射角が全反射臨界角よりも大きくなります。曲げ損失は、このように内部全反射ができなくなることにより生じる損失です。このような状況下では、光はファイバから局所的に漏れだします。漏れる光のパワー密度は一般に大きく、ファイバのコーティングや補強チューブが焼損する可能性があります。
特殊ファイバに分類されるダブルクラッドファイバは、コアに加えてファイバのクラッド(2層目)も導波路として機能するため、曲げ損失による損傷のリスクが抑えられます。クラッドと被覆の界面の臨界角をコアとクラッドの界面の臨界角より大きくすることで、コアから漏れた光はクラッド内に緩く閉じ込められます。その後、光はセンチメートルからメートルオーダーの距離に渡って漏れ出しますが、局所的ではないため損傷リスクは最小に留められます。当社ではメガワットレベルの大きなパワーにも対応するNA 0.22のダブルクラッドマルチモードファイバを製造、販売しております。
フォトダークニング
もう1つのファイバ内の損傷メカニズムとして、特にコアにゲルマニウムが添加されたファイバをUVや短波長の可視光で使用した時に起こるフォトダークニングまたはソラリゼーションがあります。これらの波長で使用されたファイバは時間の経過とともに減衰量が増加します。 フォトダークニングが発生するメカニズムはほとんど分かっていませんが、その現象を緩和するファイバはいくつか開発されています。例えば、水酸イオン(OH)が非常に低いファイバはフォトダークニングに耐性があることが分かっています。またフッ化物などのほかの添加物もフォトダークニングを低減させる効果があります。
しかし、上記の対応をとったとしても、UV光や短波長に使用したファイバはいずれフォトダークニングが生じます。よってこれらの波長で使用するファイバは消耗品としてお考えください。
光ファイバの準備ならびに取扱い方法
一般的なクリーニングならびに操作ガイドライン
この一般的なクリーニングならびに操作ガイドラインはすべてのファイバ製品向けにお勧めしております。さらに付属資料やマニュアルに記載された個々の製品に特化したガイドラインも遵守してください。損傷閾値の計算は、すべてのクリーニングおよび取扱い手順に適切に従ったときにのみ適用することができます。
(コネクタ付き、またはファイバ素線に関わらず)ファイバを設置または組み込む前に、すべての光源はOFFにしてください。これにより、損傷の可能性のあるコネクタまたはファイバの脆弱な部分に集光されたビームが入射しないようにすることができます。
ファイバやコネクタ端面の品質がファイバのパワー処理能力に直結します。ファイバを光学系に接続する前に必ずファイバ端を点検してください。端面はきれいで、入射光の散乱を招く汚れや汚染物質があってはなりません。ファイバ素線は使用前にクリーブし、クリーブの状態が良好であることを確認するためにファイバ端面の点検をしてください。
ファイバを光学系に融着接続する場合、ハイパワーで使用する前にまずローパワーで融着接続の状態が良いことを確認してください。融着接続の品質が良くないと接続面での散乱が増え、ファイバ損傷の原因となる場合があります。
システムのアライメントや光結合の最適化などの作業はローパワーで行ってください。これによりファイバの(コア以外の)他の部分の露光が最小に抑えられます。ハイパワーのビームがクラッド、被覆またはコネクタに集光された場合、散乱光による損傷が発生する可能性があります。
ハイパワーでファイバを使用するための要点
光ファイバやファイバ部品は一般には安全なパワー限界値内で使用する必要がありますが、アライメントや端面のクリーニングがとても良い理想的な条件下では、ファイバ部品のパワー限界値を上げることができる場合があります。入力または出力パワーを増加させる前に、システム内のファイバ部品の性能と安定性を確認し、またすべての安全ならびに操作に関する指示に従わなければなりません。下記はファイバ内またはファイバ部品内の光パワーをの増大させること加を検討していするときに役立つご提案です。
ファイバースプライサを使用してファイバ部品をシステムに融着接続すると、空気/ファイバ界面での損傷の可能性を最小化できます。品質の高い融着接続が実現されるよう、すべて適切なガイドラインに則って実施する必要があります。融着接続の状態が悪いと、散乱や融着接続面での局所的な加熱などが発生し、ファイバを損傷する可能性があります。
ファイバまたはファイバ部品の接続後、ローパワーでシステムのテストやアライメントを実施してください。システムパワーを必要な出力パワーまで徐々に上昇させ、その間、定期的にすべての部品が適切にアライメントされ、結合効率が入力パワーによって変動していないことを確認します。
ファイバを鋭く曲げると曲げ損失が発生し、ファイバのストレスを受けた部分から光が漏れる可能性があります。ハイパワーで使用している時は、大量の光が小さな局所領域(歪みのある領域)から流出すると局所的に加熱され、ファイバが損傷する可能性があります。使用中はファイバの曲げが生じないよう配慮し、曲げ損失を最小限に抑えてください。
また、用途に適したファイバを選ぶことも損傷防止に役立ちます。例えば、ラージモードエリアファイバは、標準的なシングルモードファイバをハイパワー光用として用いる場合の良い代替品となります。優れたビーム品質を有しながらMFDも大きいため、空気/ファイバ界面でのパワー密度は小さくなります。
ステップインデックスシングルモード石英ファイバは、一般にUV光やピークパワーの大きなパルス光には使用しませんが、これはその用途に伴う空間パワー密度が大きいためです。
| Posted Comments: | |
francisco Yubero
(posted 2022-10-28 10:49:26.42) Please,
is there any optics at the end of the O1/4'' probe used as one of the sample leg options of the fiber optic reflection probes?
thanks in advance
f yubero jgreschler
(posted 2022-10-28 03:51:08.0) Thank you for reaching out to Thorlabs. As it ships there are no additional optics attached to any leg of the backscatter probe, collimation and coupling optics would need to be acquired separately. I have reached out to you directly to discuss options for this application. Pattabhi Dyta
(posted 2022-04-27 01:44:31.023) Hello, All the products mentioned are 200 micrometer fiber... are there ones with 600 micrometer fiber? please let me know. jgreschler
(posted 2022-04-27 02:09:04.0) Thank you for reaching out to Thorlabs. Custom fiber bundles can be requested by contacting techsupport@thorlabs.com. I have reached out to you directly to discuss this customization further. Lina Lu
(posted 2021-03-29 16:56:47.54) Can I put the Ø1/4" Probe inside the liquid? YLohia
(posted 2021-04-05 02:19:08.0) Thank you for contacting Thorlabs. Since the RP22 probe is the same material as the TP22 probe, we would, in theory, expect it to be okay to use in a liquid but we cannot offer any guarantees for this since this is not the design intent of this product or something we have tested. That being said, we would recommend the TP22 instead, which is designed for such applications. Qiyun Zhu
(posted 2020-03-03 19:07:01.69) 为什么最低波长到250nm？没有支持200nm的Y型反射光纤吗？ llamb
(posted 2020-03-06 08:38:26.0) Thank you for contacting Thorlabs. Solarization may occur over time in these particular fiber types when used below 300 nm. If you are interested in operating down to 200 nm, we may be able to offer a custom probe bundle with a solarization resistant fiber type, such as our FG200AEA. We will reach out to you directly to discuss your application further. For future reference, you may also contact your local Thorlabs Tech Support team (techsupport-cn@thorlabs.com) to request custom items and discuss your application. 感谢您与Thorlabs联系。 在300 nm以下使用时，这些特定类型的纤维可能会随时间发生日晒作用。 如果您有兴趣在200 nm以下工作，我们可能会提供具有抗日晒纤维类型的定制探头束，例如FG200AEA。 我们将直接与您联系以进一步讨论您的应用。 为了将来参考，您也可以联系您当地的Thorlabs技术支持团队（techsupport-cn@thorlabs.com），以请求自定义项目并讨论您的应用。 Mark Hui
(posted 2019-10-07 18:47:17.25) Dear Sir,
We are interested in your product, RP23 with Probe Sample Leg. As the laser light couples into the fiber bundle, does the light go out from the probe without any collimation? Any lens in the probe sample leg?
Regards,
Mark Hui YLohia
(posted 2019-10-08 08:39:21.0) Hello Mark, thank you for contacting Thorlabs. That is correct -- the light does not undergo any collimation or focusing from the RP23. There are no lenses in this bundle. You will have to add your own lenses to the system for coupling and/or collimation. Dor Saddan
(posted 2019-06-11 11:01:14.0) Hi there! I would like to use these fiber bundles (RP21) in a chamber with slightly elevated temperature.
Are there environmental conditions spec available for these products?
(Temperature, Pressure, Humidity, etc.) YLohia
(posted 2019-06-19 09:18:10.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. I reached out to you directly at the time of your original post to gather more details about your application such as the specific environmental conditions you plan on operating these bundles in. kels
(posted 2018-08-04 11:21:24.467) Are the connections fabricated with non-fluorescent materials and adhesives so it can be used for fluorescence measurements? nbayconich
(posted 2018-08-09 09:45:50.0) Thank you for contacting Thorlabs. The type of epoxy we use in the RP20 fiber bundles is a low fluorescence epoxy. Most types of fiber will inherently cause some fluorescence when exposed to short wavelengths near the UV and even longer wavelengths. The fiber type used in RP20 which is FG200UEA a type of silica cladded MM fiber typically shows less autofluorescence than polymer-cladding type multimode fibers. fabio.samparisi
(posted 2018-05-16 15:31:36.52) Hi! Can you please send me the raw data for the RP20 High-OH attenuation? Thank you. YLohia
(posted 2018-05-16 12:45:20.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. I have reached out to you via email with the raw data. cbrideau
(posted 2017-03-13 15:59:58.737) Would it be possible to get the bundle with the central light source fiber a larger diameter than the spectrometer bundle? Basically you would have say a 400 or 600um light delivery fiber with the six (maybe seven?) 200um collection fibers around it.
I would need eight such setups. tfrisch
(posted 2017-03-15 10:19:46.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. I have forwarded your request for a quote to our Tech Support Team. They will reach out to you with a quote. pbkelly.ucdavis
(posted 2016-09-13 17:43:44.903) do you make a variant of the RP28 "Fiber Optic Reflection/Backscatter Probe Bundles" with a FG200AEA "Ø200 µm, 0.22 NA Solarization-Resistant" fiber as the central core fiber? tfrisch
(posted 2016-09-15 04:49:44.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. I will contact you directly about our custom capabilities for reflection probes. eloktionov
(posted 2015-10-23 10:36:54.96) Hello,
Can you manufacture a 7-bundle separated then in 1 single (central) and 3 double cords. What's the price estimate for single?
Egor besembeson
(posted 2015-10-28 01:33:14.0) Response from Bweh at Thorlabs USA: We can do such custom fiber bundles. I will follow-up with you. bassem.mortada
(posted 2014-12-18 23:57:27.557) We need a custom design of the diffuse reflection probe with 12 illumination fibers of 400 um core diameter and a receiving 400 um fiber. Is it possible ? cdaly
(posted 2014-12-23 04:40:10.0) Response from Chris at Thorlabs: We should be able to offer this configuration as a custom. We will contact you directly to discuss your requirements and get you a quote. Any further custom inquiries should be directed to techsupport@thorlabs.com |
各コネクタにはファイバの構成が刻印されています。なお、光源接続アームのスペーサとして使用されるダークファイバの実際の位置は保証されていませんのでご留意ください。中赤外域用のファイバーバンドルでは、ダークファイバが光源接続アームの中央に位置することはありません。
低OHの石英ファイバ、高OHの石英ファイバ、中赤外域用ZBLANファイバを使用するファイバーバンドルの内、どのバンドルを選択するかについては、ファイバの動作波長範囲が重なるため、使用する波長範囲の減衰性能を比較することが重要です。低OHと高OHの石英ファイバは可視波長で減衰量が低くなっており、ZBLANファイバは2.0～3.6 µmの波長で比較的平坦で低い減衰量となっております。減衰グラフは下の表でご覧いただけます。
| Item # | Fiber Configurations | |
|---|---|---|
| RP20 |  |  |
| RP21 | ||
| RP30 |  | |
| Item # | Hydroxyl Content | Wavelength Range | Fiber Item # | Jacket Item # | Light Source Leg | Sample Leg | Spectrometer Leg | Fiber Core Diameter | Fiber Cladding Diameter | NA | Min Bend Radius | Fiber Attenuation Plot | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Short Term | Long Term | ||||||||||||
| RP20a | High-OH | 250 - 1200 nmb | FG200UEA | FT061PS | SMA Connector, Round | SMA Connector | SMA Connector, Single Fiber | 200 ± 4 µm | 220 ± 2 µm | 0.22 ± 0.02c | 23 mmd | 46 mmd | |
| RP21a | Low-OH | 400 - 2400 nm | FG200LEA | ||||||||||
| RP30e | - | 285 - 4500 nmf | FZM20020 | FT080SSg | 200 ± 10 µm | 290 ± 10 µm | 0.20 ± 0.02 @ 2 µmc | 140 mm ± 30 mmh | | ||||
反射プローブRP28ならびにRP29は、分光器接続用アームのバンドル先端ファイバが直線配列になっているため、当社の小型分光器との結合効率が向上します。 直線配列の先端は、シングルファイバや円状配列のバンドルよりも入射スリットの形に合うため、デバイスへの入射光の量を増やすことができます(詳細は、「円形と線形バンドルの違い」タブをご参照ください)。 この形状は、反射率が低い試料や近赤外域での用途に適しています。 光源の出力端は、1本のファイバで構成されています。この構成は、試料の露光を最小限に抑えたい場合に便利です。
バンドルケーブルの直線配列側の先端を分光器やその他のデバイスに接続する際は、ファイバーアレイを入射スリットにアライメントする必要があります。 コネクタのアダプタに刻印されている線によってファイバーアレイの軸方向が示されているので、アライメントがしやすくなっています(右の写真参照)。 バンドルとスリットを精密にアライメントする必要はありませんが、±5°を超えるようなミスアライメントは信号強度が低減する原因となることがあります。信号強度を最大化するためには、分光器内の光量をモニタしながらバンドルを回転させ、適切な値に到達後、SMAコネクタのネジ部分を締め付けてバンドルを固定してください。 このバンドルを当社のCCD分光器とお使いいただく際は、ファイバーアレイを垂直に接続してください。
各コネクタにはファイバ出力の形状が刻印されています。
| Item # | Fiber Configurations | ||
|---|---|---|---|
| RP28 |  |  | |
| RP29 | |||
| Item #a | Hydroxyl Content | Wavelength Range | Fiber Item # | Jacket Item # | Light Source Leg | Sample Leg | Spectrometer Leg | Fiber Core Diameter | Fiber Cladding Diameter | NA | Min Bend Radius | Fiber Attenuation Plot | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Short Term | Long Term | |||||||||||||||
| RP28 | High OH | FG200UEA | FT061PS | SMA Connector, Single Fiber | SMA Connector | SMA Connector, Linear Bundle | 23 mmd | 46 mmd | | |||||||
| RP29 | Low OH | 400 - 2400 nm | FG200LEA | |||||||||||||
各SMAコネクタにはファイバ出力の構成が刻印されています。なお、光源接続アームのスペーサとして使用されるダークファイバの実際の位置は保証されていませんのでご留意ください。中赤外域用のファイバーバンドルでは、ダークファイバが光源接続アームの中央に位置することはありません。
低OHの石英ファイバ、高OHの石英ファイバ、中赤外域用ZBLANファイバを使用するファイバーバンドルの内、どのバンドルを選択するかについては、ファイバの動作波長範囲が重なるため、使用する波長範囲の減衰性能を比較することが重要です。低OHと高OHの石英ファイバは可視波長で減衰量が低くなっており、ZBLANファイバは2.0～3.6 µmの波長で比較的平坦で低い減衰量となっております。減衰グラフは下の表でご覧いただけます。
| Item # | Fiber Configurations | ||
|---|---|---|---|
| RP22 |  | | |
| RP23 | |||
| RP31 |  | ||
| Item # | Hydroxyl Content | Wavelength Range | Fiber Item # | Jacket Item # | Light Source Leg | Sample Leg | Spectrometer Leg | Fiber Core Diameter | Fiber Cladding Diameter | NA | Min Bend Radius | Fiber Attenuation Plot | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Short Term | Long Term | ||||||||||||
| RP22a | High-OH | 250 - 1200 nmb | FG200UEA | FT061PS | SMA Connector, Round Bundle | Ø1/4" Probec | SMA Connector, Single Fiber | 200 ± 4 µm | 220 ± 2 µm | 0.22 ± 0.02d | 23 mme | 46 mme | |
| RP23a | Low-OH | 400 - 2400 nm | FG200LEA | ||||||||||
| RP31f | - | 285 - 4500 nmg | FZM20020 | FT080SSh | 200 ± 10 µm | 290 ± 10 µm | 0.20 ± 0.02 @ 2 µmd | 140 mm ± 30 mmi | | ||||
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分光器接続端にはアライメント線の刻印
反射プローブRP24ならびにRP25は、分光器接続用アームのバンドル先端ファイバが直線配列になっているため、当社の小型分光器との結合効率が向上します。 直線配列の先端は、シングルファイバや円状配列のバンドルよりも入射スリットの形に合うため、デバイスへの入射光の量を増やすことができます(詳細は、「円形と線形バンドルの違い」タブをご参照ください)。 この形状は、反射率が低い試料や近赤外域での用途に適しています。 光源の出力端は、1本のファイバで構成されています。この構成は、試料の露光を最小限に抑えたい場合に便利です。
バンドルケーブルの直線配列側の先端を分光器やその他のデバイスに接続する際は、ファイバーアレイを入射スリットにアライメントする必要があります。 コネクタのアダプタに刻印されている線によってファイバーアレイの軸方向が示されているので、アライメントがしやすくなっています(右の写真参照)。 バンドルとスリットを精密にアライメントする必要はありませんが、±5°を超えるようなミスアライメントは信号強度が低減する原因となることがあります。 信号強度を最大化するためには、分光器内の光量をモニタしながらバンドルを回転させ、適切な値に到達後、SMAコネクタのネジ部分を締め付けてバンドルを固定してください。 このバンドルを当社のCCD分光器とお使いいただく際は、ファイバーアレイを垂直に接続してください。
各SMAコネクタにはファイバ出力の構成が刻印されています。
| Item # | Fiber Configurations | ||
|---|---|---|---|
| RP24 |  | | |
| RP25 | |||
| Item #a | Hydroxyl Content | Wavelength Range | Fiber Item # | Light Source Leg | Sample Leg | Spectrometer Leg | Fiber Core Diameter | Fiber Cladding Diameter | NA | Minimum Bend Radius | Fiber Attenuation Plot | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Short Term | Long Term | ||||||||||||||
| RP24 | High OH | 250 - 1200 nmb | FG200UEA | SMA Connector, Single Fiber | Ø1/4" Probec | SMA Connector, Linear Bundle | 200 ± 4 µm | 220 ± 2 µm | 0.22 ± 0.02d | 23 mme | 46 mme | | |||
| RP25 | Low OH | 400 - 2400 nm | FG200LEA | ||||||||||||
ラマン分光用反射プローブRP35は、励起レーザ光波長680～785 nm、ラマン散乱光波長815～950 nm用に設計されています。光源用アームにはFC/PCコネクタの付いたシングルファイバが使用されており、当社の785 nmVHG安定化レーザFPV785Mなどのファイバ出力型レーザ光源をご使用いただけます。サンプリング用アームはØ6.4 mmプローブを使用しており、このプローブは試料に励起光を伝送するシングルファイバと、その周囲を取り囲む67本のラマン散乱光収集用低OH石英ファイバ(欠陥は最大で2本まで)で構成されています。またアームのプローブ先端には、視野を広げるために作動距離1.0 mmの溶融石英ボールレンズが取り付けられています。サンプリング用アームの端部にはショートパスフィルタとロングパスフィルタが付いており、これらにより励起中に(ファイバ内で発生した)ラマン散乱光が試料に到達するのをブロックし、また散乱されたレーザ光が収集されるのを防止します。分光器用アームは67本のファイバを束ねた円形のバンドルになっており、それによりØ2.1 mmの照射領域が得られます。またこのアームにはSMA905コネクタが取り付けられています。
このファイバープローブは、当社の モジュール式ラマン分光器キットのベースユニットRSB1/Mおよびファイバ入射アダプタ RSBF2と組み合わせて使用するための製品です。ファイバ入射アダプタにはフライアイホモジナイザが組み込まれており、ファイバーバンドルからの出射光の円形プロファイルを、ベースユニットの符号化開口に合致する長方形スポットに変換します。このファイバーバンドルをカスタム仕様の分光用セットアップに組み込むときは、分光器の入射光用開口を十分に大きくして、信号の大きな損失が生じないようにする必要があります。
なお、サンプリング用アームのプローブ先端は試料に接触するか、先端と試料の距離を0.5 mm以下に維持することをお勧めします。プローブをカスタム仕様のセットアップに取り付ける場合は、高さを調整してから試料の上側にプローブをしっかり固定できる、ファイバープローブスタンドRPSをご使用いただけます。
各ファイバーバンドルには、ファイバ先端とファイバーコネクタを保護するためのプラスチック製キャップが3つ付属しています。また、SM05ネジ付き保護キャップRP35Pも別売りでご用意しています。このキャップには、分光器の校正と励起レーザ光の波長確認を行うためのポリスチレン試料(Rexolite®*)が付いています。
レーザに関する警告
ラマン分光用ファイバープローブRP35は、使用する励起レーザと同じレーザークラスになるため、ほとんどの場合はクラス4のレーザーデバイスと想定されます。詳細なレーザ安全情報については、型番横にある赤い資料アイコン(
)をクリックして、ユーザーマニュアルをご参照ください。
*Rexolite®はC-Lec Plastics社の登録商標です。
| Item # | Fiber Configuration | ||
|---|---|---|---|
| RP35 |  |  | |
| Item # | Hydroxyl Content | Wavelength Range | Fiber Type | Light Source Lega | Sample Leg | Spectrometer Legb | Fiber Core Diameter | NA | Minimum Bend Radius |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RP35 | Low-OH | 680 - 785 nm (Excitation) 815 - 950 nm (Collection)c | Fused Silica | FC/PC Narrow Key Connector, Single Fiber | Ø1/4" Probed | SMA Connector, 67-Fiber Round Bundle | 200 ± 4 µm | 0.22 ± 0.02 | 80 mm |
ズーム
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ファイバーホルダーアームRPA-SMAの裏面
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90°の鏡面反射測定
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45°の拡散反射測定
- Ø6.4 mmまたはSMAコネクターサンプリングプローブ端をしっかり固定
- プローブを試料に対して90°または45°に向けます
- 調整可能な高さアームにより高さ55 mmまでの試料に対応
- Ø152.4 mmのベース部分にはグリッドと同心円の刻印
- 交換用のアームもご用意しております
調整可能ファイバープローブスタンドRPSおよびRPS-SMAは、それぞれØ6.4 mm(Ø1/4インチ)のファイバーバンドルプローブ、SMAコネクターファイバーバンドルプローブを試料の上に、拡散反射測定では45°、鏡面反射測定では90°で固定できるよう設計されています。各スタンドはファイバーホルダーアーム(別売りもあり)、ミリ単位で高さ目盛が刻印されたØ12 mm～Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポスト、ならびに同心円とグリッドが刻まれたØ152.4 mmのベース部分から構成されています。 スタンドRPS-SMAおよびアームRPA-SMAの90°のマウントでは、1番右の写真で見られるように、プローブの端がアーム底面にぴったり合わさっているので、マウントが試料と直接接触することができます。また、45°の(ファイバ取付け用)バルクヘッドは2つ付いているので、2本のファイバーパッチケーブルを45°の入射角で鏡面反射率測定に使用することが可能です。
Ø6.4 mmサンプリングプローブ端は、つまみネジTS25Hを用いてアームRPAに位置固定し、SMAコネクターサンプリングプローブ端は、アームRPA-SMA上面のバルクヘッドにネジ締めします。 つまみネジTS25Hにはバネで伸縮式のDelrin®†チップが付いており、アームの高さは、このつまみネジを使用して調整可能です。 アームの位置を最終調整する際、チップのバネの力がアームを所定の位置に保持するので正確な高さ調整が可能となります。 スタンドRPSをご利用になる場合、高さ55 mmまでの試料は付属のポストで対応できます。 また、スタンドRPS-SMAは、高さ60 mmまでの試料に対応できます。それ以上の高さの試料については、より長いØ12 mm～Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストに交換するだけで簡単に対応可能になります。 ポストはベースの裏面にあるM6キャップスクリュによってベースに固定されています。キャップスクリュは5 mmボール(六角)ドライバによって取り外しが可能です。
ポストホルダーアームRPAおよびRPA-SMAは交換品を別途ご用意しております。 アームはØ12 mm～Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストに取り付け後、カスタム仕様のオプトメカニクスのセットアップ内のØ6.4 mmプローブ、またはSMAコネクタを接続したファイバを取り付けるためのマウントとして使用することも可能です。
†Delrin®はDuPont Polymers社の登録商標です。
ズーム
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マウントRPH-SMAを使用した拡散反射測定
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Ø6.4 mm(Ø1/4インチ)プローブホルダRPHを使用した鏡面反射測定
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RPH-SMAの裏面
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RPHの概略図
- ファイバープローブを試料に対して90°または45°で固定
- ホルダーブロックを直接試料の上に置くことで平面の反射率や色を測定
Ø6.4 mm(Ø1/4インチ)ファイバープローブ用ホルダーブロックRPHを使用して、ファイバーバンドルの先端を直接試料の上に置くことができます。 内孔を塞ぐことで、マスキングテープを使わずにバックグランド光を遮断することができます。 プローブを試料に対して45°または90°で固定できるよう2つのポートが利用できます。 プローブは2つあるつまみネジTS25Hのうちの1つを使用して、様々な高さで固定できます。プローブの先端をブロックを貫通、もしくはブロック底面の位置まで挿入しないでください。試料に触れ、ファイバの端面が損傷する場合があります。
ファイバープローブ用ホルダーブロックRPH-SMAは、バックグランド光を遮断しながらコネクタSMA905付きのファイバ先端部を試料から12 mmの位置に設置することができます。 使用の際には、RPH-SMAの裏面にある出射ポート(上の写真参照)を測定部位に置きながら直接平坦な試料の上に置きます。 ブロックには3つのSMAコネクターバルクヘッドと、2つの脱着式バルクヘッド用キャップCAPN1(キャップは下記にて別売しています)が付いています。 キャップは測定中に使用していないSMAポートにかぶせ、室内の迷光を遮断する目的で使用できます。 45°の(ファイバ取付け用)バルクヘッドは2つ付いているので、2本のファイバーパッチケーブルを45°の入射角で鏡面反射率測定に使用することが可能です。
上に掲載されているRPHの概略図およびRPH-SMAの裏面写真のように、どちらのホルダーブロックも45°および90°のポートは1つの出力穴を共有しています。
2分岐ファイバーバンドル、ファイバ3本