Mitan -enfrawouj spectre (MIR) la, tipikman spann soti nan 2 a 20 mikromèt, yo rekonèt kòm "rejyon anprent molekilè." Sa a se paske karakteristik absòpsyon Vibration pik yo nan vas majorite nan molekil gaz ak likid yo sitiye isit la. Pwopriyete fizik inik sa a bay teknoloji MIR yon wòl esansyèl nan rechèch syantifik fondamantal ak aplikasyon endistriyèl. Devlopman nanmitan-fib optik enfrawoujkounye a ap fè tranzisyon teknoloji sa a soti nan optik ki ankonbran-espas yo nan yon nouvo epòk nan aplikasyon pou tout-fib kontra, fleksib ak trè solid.
Deteksyon spectral ak deteksyon gaz
Aplikasyon ki pi dirèk nan fib MIR se nan deteksyon espèk. Sèvi ak fib fliyò oswa chalcogenide vè, syantis yo te konstwi tout -fib supercontinuum absòpsyon sistèm spèktroskopi. Pou egzanp, lè yo konbine selil gaz fib kre-debaz, chèchè yo te detekte avèk siksè metàn (CH₄) nan gwoup 7.7 μm ak yon sansiblite ki rive jiska 20 ppm. Pi miyò, yon sond fib helicoïdal ki baze sou vè chalkojenid telury-ki baze sou, ki sèvi ak amelyorasyon jaden evanesan, pèmèt siveyans in-situ, san kontak nan konpoze òganik temèt (VOC) e menm konpozan elektwolit batri ityòm sou yon spectre ultra-lajè, 1225 μm. -estabilite alontèm. Teknoloji sa a, ki malen pliye chemen optik la nan pwent dwèt la, bay yon zouti analiz revolisyonè sou entènèt pou siveyans anviwònman ak endistri enèji/chimik.
Pwosesis lazè ak pwosesis materyèl
Nan sektè manifakti endistriyèl la, lazè fib MIR ap louvri nouvo dimansyon nan pwosesis. Anpil polymère ak linèt yo transparan nan limyè enfrawouj tou pre -men yo montre gwo absòpsyon intrinsèque nan ranje 2.8-3.0 μm MIR (akòz O-H ak C-H etann vibrasyon). Swiv pwopriyete sa a, fib Bragg griyaj (FBG) lazè ki baze sou fib fliyò ka reyalize efikas, adezif -splicing fizyon gratis, tankou konekte PMMA fib optik plastik, ak yon efikasite kouti tèmik plis pase 20 fwa pi wo pase tou pre-lazè enfrawouj. Anplis de sa, fib MIR yo ka itilize pou machin presizyon nan vè soda-lacho, ki ofri yon zòn ki pi piti chalè ki afekte ak pi bon kalite kwen konpare ak lazè CO₂ tradisyonèl 10.6 μm.
Aplikasyon byomedikal ak Imaging
Fleksibilite nan fib MIR ba yo potansyèl enpòtan nan byomedsin. Yon ekip rechèch nan Inivèsite Tohoku te devlope yon fib milti-nwayo ki konpoze de 245 fib optik kre anti-sonan, ak yon dyamèt total jis 1 mm. Fib sa a montre transmisyon ba-pèt nan 3-4 μm gwoup la epi, ansanm ak yon lantiy emisferik nan pwent la, yo ka mete nan kanal k ap travay nan yon andoskop pou enfrawouj D tèmik, ki ofri nouvo posiblite pou dyagnostik minim pwogrese. Anplis de sa, fib MIR gwo pouvwa tèt yo sèvi kòm sous lazè chirijikal ideyal pou koupe egzak ak ablasyon.
Optik ki pa lineyè ak nouvo sous limyè
Pou simonte limit pouvwa ak estabilite fib fliyò tradisyonèl yo pi lwen pase 4-5 μm seri a, nouvo materyèl yo toujou ap parèt. Dènyèman devlope linèt fluorotellurite (tankou fib TBAY) posede yon koyefisyan ki pa lineyè yon lòd nan grandè pi wo pase materyèl tradisyonèl yo, ansanm ak ekselan estabilite chimik ak tèmik. Sa a te fè li posib pou jenere pulsasyon ultrafat tunable santre nan 4.6 μm nan yon fib sèlman 13 cm nan longè, yon feat ki te deja mande plizyè mèt nan fib. Aparèy echèl santimèt-sa a ouvri wout pou devlopman ekipman deteksyon pòtab ki kapab deplwaye sou teren an.
Konklizyon ak pespektiv
Soti nan siveyans gaz anviwònman an ki trè sansib ak pwosesis materyèl avanse ak gwo -presizyon rive nan imaj medikal dènye kri ak fotonik ki pa lineyè, teknoloji fib MIR ap chanje pwofondman jaden flè nan plizyè jaden. Pandan pwosesis fabwikasyon pou fliyò, chalcogenide, ak nouvo fib fliyotelurit vè kontinye ap gen matirite, ak entegrasyon tout-fib nan konpozan pasif tankou griyaj Bragg fib ak kouple, nou pral temwen plis kontra, efikas, ak estab tout-fib MIR sistèm tranzisyon soti nan laboratwa a nan endistri debaz yo, sektè sekirite nasyonal, itilizasyon toupatou nan swen nasyonal la.