FIBER OPTIC光纖的結構與分類
光纖的發明簡化了光路的架設，降低了光學儀器的連結難度，使光學膜組化變成可能。
光纖的結構和分類
光纖的發明簡化了光路的架設，降低了光學儀器的連結難度，使光學膜組化變成可能。如同電路工程師用導線連接電子學設備，現在的光學工程師利用光纖連接光學設備。
按照製造光纖纖芯的材質來分，光纖可以分為塑料光纖、玻璃光纖和石英光纖。用於光譜學的光纖多為石英光纖。Avantes公司製作的石英光纖，使用經過特殊摻雜的熔融石英作為纖芯，在某些波長的透光性能甚至超過光在乾淨空氣中的透光性能。
按照可以傳輸的光模式數目來分，光纖有可以分為單模和多模光纖。通信領域經常使用單模光纖，但光譜學領域卻主要使用多模光纖。這是因為多模光纖可以傳導更多的光。
光纖的內部結構
如上圖所示，光纖按照從中心到外層的順序，一般有3層：纖芯（Core），包層（Cladding）和塗覆層（Buffer）。
纖芯
光譜學中最常用的光纖是多模石英光纖，光纖芯徑從50微米到1000微米不等。Avantes公司製造的光纖均是經過摻雜的熔融石英材質光纖。按照氫氧根的濃度的不同，分為紫外可見型以及可見近紅外型。氫氧根濃度高的紫外可見型光纖對紫外光的衰減小，可以用於傳導紫外和近紅外波段的光，而氫氧根濃度很低的可見近紅外型光纖對近紅外光的衰減小，可以用於傳導可見光和近紅外光。如果需要傳導的波長小於230nm，則需要使用經過特殊處理的特製抗紫外光纖。
包層
為了實現全反射的效果，纖芯的外面要包裹一層低折射率材料，即光纖包層。目前普遍使用摻氟的石英作為包層材料。光纖的數值孔徑（NA）由包層和纖芯的折射率決定，Avantes公司出產的光纖的數值孔徑均為0.22。
塗覆層
如果不加以保護，表面上小的刮傷都會損壞光纖，因此在光纖包層的外面需要再加一層保護層，即塗覆層。塗覆層決定了光纖能在什麼環境下使用，如能夠承受的溫度，輻射，真空度，化學環境和彎曲的程度。
聚酰亞胺保護層可以在很寬的溫度範圍（-100 到400°C）下正常工作，不易被腐蝕且不易燃燒。保護層可以在很寬的工作範圍下正常工作缺點是對微彎曲敏感，而且不易去除。在極端溫度下（-270 到700°C）可以使用金屬塗覆層。CuBall材質的光纖可以在500°C的環境中長時間工作，短時間內可以承受700°C的高溫。同時，金屬塗覆層的低放氣率使它可以用於超高真空（UHV）環境中。
技術數據
光纖的結構和分類
光纖的發明簡化了光路的架設，降低了光學儀器的連結難度，使光學膜組化變成可能。如同電路工程師用導線連接電子學設備，現在的光學工程師利用光纖連接光學設備。
按照製造光纖纖芯的材質來分，光纖可以分為塑料光纖、玻璃光纖和石英光纖。用於光譜學的光纖多為石英光纖。Avantes公司製作的石英光纖，使用經過特殊摻雜的熔融石英作為纖芯，在某些波長的透光性能甚至超過光在乾淨空氣中的透光性能。
UV/VIS型光纖的衰減
VIS/NIR型光纖的衰減
按照可以傳輸的光模式數目來分，光纖有可以分為單模和多模光纖。通信領域經常使用單模光纖，但光譜學領域卻主要使用多模光纖。這是因為多模光纖可以傳導更多的光。
光纖的內部結構
如上圖所示，光纖按照從中心到外層的順序，一般有3層：纖芯（Core），包層（Cladding）和塗覆層（Buffer）。
纖芯
光譜學中最常用的光纖是多模石英光纖，光纖芯徑從50微米到1000微米不等。Avantes公司製造的光纖均是經過摻雜的熔融石英材質光纖。按照氫氧根的濃度的不同，分為紫外可見型以及可見近紅外型。氫氧根濃度高的紫外可見型光纖對紫外光的衰減小，可以用於傳導紫外和近紅外波段的光，而氫氧根濃度很低的可見近紅外型光纖對近紅外光的衰減小，可以用於傳導可見光和近紅外光。如果需要傳導的波長小於230nm，則需要使用經過特殊處理的特製抗紫外光纖。
包層
為了實現全反射的效果，纖芯的外面要包裹一層低折射率材料，即光纖包層。目前普遍使用摻氟的石英作為包層材料。光纖的數值孔徑（NA）由包層和纖芯的折射率決定，Avantes公司出產的光纖的數值孔徑均為0.22。
塗覆層
如果不加以保護，表面上小的刮傷都會損壞光纖，因此在光纖包層的外面需要再加一層保護層，即塗覆層。塗覆層決定了光纖能在什麼環境下使用，如能夠承受的溫度，輻射，真空度，化學環境和彎曲的程度。
聚酰亞胺保護層可以在很寬的溫度範圍（-100 到400°C）下正常工作，不易被腐蝕且不易燃燒。保護層可以在很寬的工作範圍下正常工作缺點是對微彎曲敏感，而且不易去除。在極端溫度下（-270 到700°C）可以使用金屬塗覆層。CuBall材質的光纖可以在500°C的環境中長時間工作，短時間內可以承受700°C的高溫。同時，金屬塗覆層的低放氣率使它可以用於超高真空（UHV）環境中。
技術數據
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光纖類型 |
折射率階躍型 |
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纖芯數值孔徑 |
0,22 ± 0,02 |
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保護層數值孔徑 |
聚酰亞胺1.78 |
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纖芯抗激光強度 |
對於波長為1064 nm的激光器：連續型光纖可承受1.3 kW/mm2 ，脈衝型光纖可承受最高能量10J |
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彎曲半徑 |
瞬間彎曲半徑為包層半徑的100倍 |
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機械應力 |
標準測試: 70 kpsi |