《光电知识：探秘石英光纤》

单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤：技术特性、应用及特殊类型解析

在光纤技术领域，单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤凭借其卓越的性能成为核心组成部分。它们是以熔融石英或相关材料制成的长且柔性的光学波导，通常由玻璃或聚合物材料构成。其中，熔融石英（二氧化硅）在光纤光学，特别是光纤通信领域占据主导地位，这源于其一系列优异特性。

单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤的技术特性光学特性

石英在宽波长范围内具有良好的光学透明性。通过特定方法制造的高纯度光纤预制棒，在近红外光光谱区域，尤其是1500nm波长附近，吸收和散射损耗极低，可达0.2dB/km量级。在长波长区域，与振动共振效应相关的红外光吸收占主导；短波长区域，不可避免的强度涨落引发的瑞利散射更为关键。在1550nm附近，损耗出现约0.2dB/km的最小值，众多通信光纤处于该损耗量级。若光纤含氢氧根离子，在1390nm和1240nm附近会出现附加损耗峰值。此外，石英的克尔非线性效应较低，当非线性效应有害时此特性有利。同时，因其吸收较弱，其三阶非线性系数与吸收系数比值较大（尤其在1500nm波长附近），且弱非线性效应可长距离积累利用，适合产生克尔效应。

制造与加工特性

石英能在高温下拉制成光纤，其玻璃转化温度范围宽，粘度曲线相对较浅，为光纤制造提供便利。而且，单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤易于切割和熔接，在光纤连接和组装过程中优势明显。即便采用简单切割方式，其管线端口也能获得平滑且质量良好的表面。

机械与化学特性

在光纤直径不过粗且表面处理良好的情况下，单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤机械强度高，能抵抗拉伸和弯曲，使用聚合物保护套可进一步提升强度。同时，石英化学组分稳定，无吸湿性，保证了光纤在不同环境条件下的性能稳定性。

掺杂特性

石英玻璃可掺杂多种材料。掺杂目的之一是调节折射率，如掺杂GeO₂或Al₂O₃提高折射率，掺氟或B₂O₃降低折射率。还可掺杂激光活性离子制备活性光纤，用于光纤放大器或光纤激光器。掺杂部位可以是纤芯或包层，掺杂后材料变为铝硅酸盐、锗硅酸盐、磷硅酸盐或硼硅酸盐玻璃。对于活性光纤，铝硅酸盐玻璃比纯石英更合适，因为纯石英对稀土离子溶解度低，适中掺杂浓度下掺杂离子形成团簇会引发淬灭效应。

损伤阈值特性

石英具有较高的损伤阈值，不易发生激光诱导击穿等现象，这在放大短脉冲的光纤放大器应用中尤为重要。

航鑫光电的单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤产品及应用

航鑫光电在单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤研发方面投入大量精力，设计生产了多种类型光纤，如抗紫外石英光纤、深紫外石英光纤、可见光玻璃石英光纤、近红外石英光纤、中红外石英光纤等。这些光纤专业化设计，具备高通量特点，可配合航鑫光电的微型光谱仪、光纤光源及其他光谱配件，搭建多种光谱测量系统。

单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤凭借优异性能，在众多领域广泛应用。在光纤通信领域（极短距离采用塑料光纤情况除外），是主流传输介质；大多数光纤激光器和放大器采用单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤；光纤传感器也是重要应用场景。航鑫光电的努力进一步提升了单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤性能，使其相较于其他材料优势明显。其产品在光谱搭建、高能光源传输、光源采集、光学测温、医学传感、激光治疗等领域发挥重要作用，为这些领域发展提供有力技术支持。

特殊类型的光纤

尽管单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤应用广泛，但在一些特殊领域需采用非石英光纤：

磷酸盐玻璃光纤

在需要高浓度稀土离子掺杂的场景下，会使用磷酸盐玻璃光纤。

氟化物光纤

含有重金属的氟化物光纤可用于传输中红外光，适用于光纤激光器或放大器需要低能量激光跃迁、长亚稳态寿命的情况。

塑料光纤（聚合物光纤）

塑料光纤价格便宜，直径比单芯石英光纤、红外石英光纤、石英光纤束、低损耗石英光纤、深紫外石英光纤粗，可用于照明或短距离数据传输。

此外，还有纯石英制造的光子晶体光纤，包含小的空气孔。它可通过提高空气比例减小包层折射率实现导波，也可利用光子带隙效应。

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