LHPG蓝宝石光纤：从深紫外到中红外的“硬核”传输方案

导语

在各种环境下进行光谱分析或高能激光传输，普通石英光纤往往“力不从心"。

当温度突破2000°C，当化学腐蚀成为常态，你需要一种更强悍的介质。蓝宝石（Sapphire），凭借其优秀的物理化学特性，成为了这一领域的满级答案。

但你是否遇到过这样的困扰：光纤太粗无法弯曲，太细又无法承受高能量？或者在测量传输率时，数据总是不稳定？

今天，我们不仅为您带来LHPG级蓝宝石光纤，更将深入探讨关于锥形设计与数值孔径（NA）背后的技术真相。

一、极限生存：为严苛环境而生

蓝宝石光纤的核心优势，在于其材料本身的强悍。

作为一种单晶氧化铝（Al₂O₃）材料，它拥有2072°C的超高熔点，且具备较强的耐化学腐蚀和耐刮擦性能。这意味着在航空航天燃烧室监测、高温化学反应过程控制等场景中，它能像“特种兵"一样深入核心区域。

LHPG级蓝宝石光纤核心参数一览：

• 光纤取向： C轴（C-axis）

• 抗拉强度： 2200 MPa

• 损伤阈值： 1.3 kJ/cm² (@3 μm)

• 衰减表现： 0.5 - 1.0 dB (@1m, 300 μm, NIR区域)

二、锥形设计：打破“柔韧性"与“高能量"的悖论

在光纤应用中，工程师常面临一个两难选择：

• 选粗光纤： 能量传输效率高，但僵硬难弯曲。

• 选细光纤： 柔韧性好，但耦合效率低，承受功率有限。

物理学告诉我们，光纤的柔韧性与直径的四次方成反比。

举个例子：一根100μm的光纤，其柔韧性是200μm光纤的16倍！

为了解决这一痛点，Rymo推出了锥形蓝宝石光纤（Tapered Fibers）。

我们可制作一端或两端扩大的锥形结构。这种设计巧妙地结合了粗光纤的高输入/输出能力与细光纤的优异柔韧性。在不牺牲操作便利性的前提下，大幅提升了光谱应用中的信噪比和激光传输的能量阈值。

现货与定制范围：

• 直径范围： 75 - 500μm

• MAX长度： 可达200cm（视直径而定）

• 库存优选： 100cm长的100μm及125μm光纤常备库存，即刻发货。

三、技术深挖：蓝宝石光纤的NA值真的是1.0吗？

很多用户会问：“蓝宝石光纤的数值孔径（NA）是多少？"

理论上，如果假设光纤横截面圆形且各向同性，在空气中其NA应为1.0。但在实际工程应用中，答案要复杂得多。

由于LHPG（激光加热基座生长法）的工艺特性，标准C轴取向的蓝宝石光纤横截面近似为圆角六边形，且表面并非没有瑕疵的光滑。

这导致了两个重要现象：

1.角度发散： 传输光的角度发散会随着传播距离增加而增大。

2.传输率衰减： 大角度光线在单位长度内反射次数更多，表面散射导致衰减增加。

因此，传输率会随着输入数值孔径的增加而降低。对于较短、较粗或波长较长的光纤，这种下降相对不明显，但在精密系统中必须予以考虑。

四、避坑指南：如何精准测量透射率？

为了将反馈效应降至较低，蓝宝石光纤端面经过特殊抛光，法线与光纤轴之间存在一个微小的角度。

这给测量带来了挑战：如果在空气中将激光束与光纤轴同轴发射，由于菲涅尔折射，光束进入光纤后会产生偏折，实际上增大了入射NA，导致测量出的传输率偏低。

正确的测量姿势（划重点）：

为了补偿这一折射影响，必须调整入射角度。

假设反射光束与入射光束夹角为 A，则激光束在空气中与光纤轴的发射夹角 B 应满足公式：

B=sin-1[nsin(A/2)]-A/2

(其中 n 为激光波长下蓝宝石的折射率)

操作小贴士：

• 清洁： 使用蘸有丙酮的镜头纸擦拭光纤，端面可用无胶棉签轻擦。

• 固定： 建议使用四轴平台（XY平移+旋转）固定输入端。

• 光源： 推荐使用近衍射极限的780nm激光器，聚焦光斑直径控制在光纤直径的30%左右。

五、更多选择，满足定制需求

除了纯蓝宝石光纤，Rymo还提供多种晶体光纤定制服务，以满足不同波段和激光应用的需求：

• 掺杂 Al₂O₃ 光纤

• 钇铝石榴石（YAG）光纤

• 掺杂 YAG 光纤

同时提供PTFE护套、不锈钢铠甲及SMA连接器封装服务，让光纤在工业现场更耐用。

结尾

从2000°C的高温熔炉到精密的激光医疗设备，蓝宝石光纤凭借其独特的锥形设计和优秀的物理性能，正在重新定义各种环境下的光传输标准。

我们不仅提供光纤，更提供包含光路设计建议、清洁维护及定制封装在内的全套解决方案。