不断产生背向瑞利散射光,回传的背向瑞利散射光带着使它产生散射的信号通过耦合器到光电检测器中。由于激光器发射的就是脉冲光,所以可以根据时间得到背向散射发生距光源的时间差,从而确定空间位置。OTDR得到的瑞利散射功率为一条指数衰减的曲线,该曲线表示出了光纤沿线的损耗情况。当脉冲光在光纤传播过程中遇到裂纹、断点、接头、弯曲等情况,脉冲光会产生一个突变的反射或衰减。典型的OTDR探测曲线如下图所示:二、OTDR系统及性能指标OTDR系统主要由脉冲发生器、光源、光电探测器、信号处理系统等组成。基本构架如下:OTDR直接探测背向瑞利散射光的功率,光源输出功率越高,背向散射信号越强,探测距离越远。OTDR通 ...
时产生的背向瑞利散射,参考光可取自激光光源。常使用声光调制器(AOM)的衍射效应对信号光进行移频,移频造成的频率差,是交流电流发生的重要因素,所以需要集中,这也就限制着激光器频宽,所以COTDR通常使用单频窄线宽激光器。从单模光纤中不同位置产生的信号光的偏振态并不相同,所以需要扰乱参考光的偏振态,并经过多次测量以获得信号光与参考光在不同偏振态匹配条件下的平均相干检测结果。上面是COTDR具体结构图,激光器发出的激光经耦合器分成两束,一束经过声光调制器调制为探测光脉冲,再经耦合器注入被测光纤。返回的背向瑞利散射光信号与参考光混合,二者产生中频信号由平衡探测器接收。平衡探测器输出带中频信息的电流信 ...
物镜中,阻断瑞利散射,并将拉曼信号传输到光谱仪中,长通滤光片是测量斯托克斯分量的常用滤光片。但是随着入射角度的增大,边缘截止波长会出现蓝移,且随着入射角的增加,s和p偏振的边缘移动量不一致,使得他们不适合于共振拉曼谱测量。如下图1a所示,入射角增大到30°时边缘蓝移约20 nm,且s偏振和p偏振表现出了7 nm的分裂,说明不适用于可调谐激发。图1b所示的TLP滤光片可在0-60°范围内偏转并不降低边缘陡度,且在全量程范围内提供OD>6的光密度和90%以上的传输,可调谐波长可覆盖400-1100 nm,很适合于可调谐激光光源拉曼测试。图1如下图2a所示,一个超连续激光光源(400-2400 ...
光纤传感中的偏振光时域反射(POTDR)技术简介一、单模光纤中的偏振态从波动光学的观点来看,光是电磁波,光矢量与光传播方向垂直,由电场矢量和光场矢量的对比看,光波具有偏振态。其偏振态是用其电场矢量端点的轨迹来描述的。横向分量大于纵向分量,,可将光波近似为具有偏振特性的横波。在垂直于光传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动状态,这些不同的振动状态就称为偏振态。常见的偏振态有线、圆、椭圆三种。光纤中传输的光,由于光纤中纤芯与包层界面处切向分量连续,法向分量不连续,这种不连续的量造成场不连续,,把这种不连续场的解称为模式。只能传输一种模式的光纤称为单模光纤,光纤的偏振特性就只存在于单模光纤中。单模 ...
散射光子是由瑞利散射(一种弹性散射形式)产生的,并且与激发激光具有相同的波长。一小部分被散射的光子是由称为拉曼散射的非弹性散射过程产生的。虽然与瑞利散射光子相比,光子的数量相对较少,但这些光子的波长和强度携带有关特定化学键存在的定性和定量信息。在给定的拉曼光谱中,出现在特定波数位置的一组峰可以被描述为识别特定化学物质的“指纹”,同时,峰的高度可以与这种化学物质的浓度有关。多组分分析是拉曼光谱的应用之一。在过去的二十年里,许多研究小组提出了光学拉曼装置,专门设计来提高该技术测量多组分浓度的能力。这些系统是专门设计的,以减少整体方法的错误,这反过来允许增加所调查的混合物中分析物的数量,以及降低可测 ...
器将90%的瑞利散射反射回激光器,同时传输所有拉曼位移信号。(与宽带50/50分束器相比,几乎提高4倍拉曼信号)。两个超窄带VHG陷波器,每个光密度为>4.0,然后在传输拉曼信号时进一步衰减收集到的瑞利散射光,估计系统传输效率为>80%。滤波后的信号聚焦在25μm芯径、0.1NA阶变折射率光纤上,连接到高分辨率、高通量的单级光谱仪成像光谱仪。它配备了1200线/毫米光栅和1340x400成像阵列,20 × 20 μm像素大小和98%的峰值量子效率,以确保最大的信号采集和1.25波数分辨率;适合5-200波数频率范围的分析。下图4为上述系统测得的低波数拉曼光谱。图4您可以通过我们昊量 ...
散射光大约比瑞利散射光弱106倍。如果有很大一部分瑞利散射光进入光谱仪,那么光谱仪内部的散射光会产生一个显著的背景信号,这个背景信号会压倒拉曼信号。为防止瑞利散射光进入光谱仪,应使用大于6的组合光密度(OD)的滤光片。传统上采用双级单色器作为滤光片来阻挡瑞利散射光,但其体积较大,传输效率较低。由多种介电材料涂层制成的精密干涉滤光片常用于商用拉曼光谱仪,使用简单,传动效率高。然而,截止频率通常被限制在100波数。基于热折变玻璃的滤光片技术的最新发展使得滤光片的截止频率低至5 波数。这提供了一个独特的机会,使用高通量的单级光谱仪访问低于100波数的低频区域。由于这些体全息布拉格陷波滤波器的典型OD ...
播时会一直有瑞利散射信号发出,这些散射的瑞利信号通过耦合器被耦合到探测器中,剩余的一路光波经过反射后作为参考光通过耦合器同样被耦合到探测器中。从原理上来看,COTDR和OFDR对瑞利信号的检测方式相同,都是相干信息探测。满足了相干条件的瑞利散射信号光,会在光电探测器上发生混频。光传输过程中的衰减会累计,累计得的两路光是总瑞利散射强度的重要参量,对光纤中某一具体位置,可以通过频谱上各频率点反推出光纤中的各个位置。由于比重与光纤沿线的衰减成正比,可以从各个频率点的功率得到光纤沿线各个位置处的衰减情况。OFDR的空间分辨率和频谱的分辨率有关,从时域到频域的变换,频率分辨率由信号的持续时间决定,最终, ...
的特点不同于瑞利散射,拉曼散射的信号非常微弱,在样品材料上出现的概率通常在百万分之一数量级。另外,拉曼散射强度和照明波长的四次方成反比,所以随着波长变长,拉曼信号迅速减弱。其次,探测灵敏度也和波长范围有关。无制冷硅基CCD器件的量子效率在800 nm后急剧下降。长波长可使用铟镓砷(InGaAs)阵列器件,不过噪声更大,灵敏度更低,大约仅为硅探测器的十分之一,成本也更高。空间分辨率也是考虑因素,因为成像分辨率受照明波长影响,衍射极限光斑约等于0.3λ。图1.硅与铟镓砷基底CCD探测器灵敏度曲线由于上述原因,拉曼应用选用的激光波长范围通常在近红外及其以下。拉曼信号强度、探测灵敏度和光谱分辨率都与波 ...
行滤波以消除瑞利散射激光。因此,基于这些光学器件的仪器现在可以在频谱的5 - 200 cm-1区域提供出色的信号噪声。了解更多关于拉曼系列详情,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/three-level-59.html更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您 ...
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