Products Homeフッ化物ファイバー
- Single Mode and Multimode Fluoride Fiber Manufactured In-House
- Transmissive from the UV to 5.5 µm
- Stable in Typical Lab Environments and Easy to Handle
- Core Refractive Index Similar to Silica Glass
Multimode Fluoride Bare Fiber
Fluoride Fiber Cross Section
(Not to Scale)
Custom Ruggedized Fluoride Patch Cable
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用途例
- 分光
- ファイバーレーザ
- スーパーコンティニウム光源
- 環境モニタリング
- 医療用途
- 化学物質検出
- 赤外イメージング
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生データはこちらからダウンロードいただけます。
上のグラフはフッ化物ファイバと石英ファイバの損失特性(典型値)を示しています。製造ロット毎の変動については「グラフ」タブをご覧ください。
特長
- 当社のファイバ線引き装置で製造されているフッ化物ガラスファイバ
- ZBLAN†フッ化ジルコニウム(ZrF4)ファイバ: 285 nm～4.5 µm
- フッ化インジウム(InF3)ファイバ:310 nm～5.5 µm
- 優れた減衰量、強度、そして形状制御
- ファイバーバンドルや反射/後方散乱光用プローブもご提供可能
- 標準品だけでなくカスタム仕様品にも柔軟に対応可能な製造プロセス(詳細は「ファイバの製造」タブをご覧ください)
当社で製造する幅広い種類の中赤外(MIR)域用フッ化物ファイバやパッチケーブルは、独自の技術により優れた純度、精度、強度を有しています。この製造技術により、光学ならびに機械的特性の高度な制御ができるため、様々な構造を持つファイバの線引きが可能となります。詳細については「ファイバの製造」タブをご覧ください。
当社のフッ化物ファイバはZBLAN†フッ化ジルコニウム(ZrF4)またはフッ化インジウム(InF3)がベースで、それぞれ285 nm～4.5 µmまたは310 nm～5.5 µmのスペクトル域において高い透過特性があります。 フッ化物ファイバは水酸化物イオン(OH)濃度が非常に低く、中赤外の波長域では平坦な損失特性が得られます(「グラフ」タブをご参照ください)。フッ化物ガラスの屈折率は石英ガラスに近いことから、フッ化物ガラスで作られた光ファイバは、カルコゲン化物ガラスファイバに比べて反射減衰量もフレネル反射率も小さくなっております。
シングルモードおよびマルチモード用パッチケーブルのほか、光伝送用の2分岐ファイバーバンドルや分光用の反射/後方散乱光用プローブも標準品としてご用意しております。フッ化物ファイバ素線をご希望の場合には当社までご連絡ください。
フッ化物ガラスは標準的な石英ガラスよりも柔らかいため、クリーニングや取扱いには十分な注意が必要です。 推奨する手順については「取扱い」タブをご覧ください。
† ZBLANはフッ化ジルコニウム(ZrF4)ガラスの呼称として使用しています。
フッ化物ファイバおよびパッチケーブルのカスタマイズ
現在のラインナップにはないファイバのカスタマイズやファイバ線引きについては、当社までご相談ください。当社では、下記のようなフッ化物ファイバおよびパッチケーブルのカスタマイズに対応しております。
- 損失に対する厳格な要求条件を満たす超低損失フッ化物ファイバの特別選定
- コアおよびクラッド形状のカスタマイズ
- デュアルポリマークラッドでのご提供
- パワーハンドリング性能の向上
- カスタムオプション: ファイバの種類、長さ、終端処理、チューブ
- 組み込み用(OEM用)パッチケーブル: 用途要件に対応した設計
- ARコーティング付きパッチケーブル
- 過酷な環境向けに耐久性を高めたケーブル
フッ化物ファイバーパッチケーブル(標準品) | |||
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当社の垂直統合されたファイバ線引き施設では、ZBLANフッ化ジルコニウム(ZrF4)やフッ化インジウム(InF3)ファイバが製造されています。この施設では、原材料およびガラスプリフォームの処理、ファイバ線引き、パッチケーブル製造を全て同じ場所で行っています。製造プロセスを最初から最後まで制御することで、低損失、高強度、正確な形状制御といったファイバの優れた仕様を一貫して満たせるようになります。
米国ニュージャージ州ニュートンにあるこの施設は、大量生産に適した設備を有し、数キロメートルのファイバを製造することができます。また、ファイバの製造開始から完成までを当社の施設内で行うため、製造工程を調整して、カスタムオーダや研究開発のニーズに対応できます。
フッ化物の特性
フッ化物ファイバは中赤外(MIR)域光を透過させるのに適しています。当社のファイバは、厳格な製造工程により水酸化物イオン(OH)濃度が非常に低く抑えられているため、この波長域での損失特性が小さくなっています。フッ化物ファイバは、カルコゲン化物ガラスファイバのような中赤外域で高い透過率を有する他のファイバと比べて、屈折率や色分散も小さくなっています。厳密に制御されたプロセスにより、ファイバの散乱と点欠陥が軽減され、ガラスマトリックスの微結晶化が抑えられます。
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当社のフッ化物ガラス製造施設で原材料を混合する様子
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ファイバ線引き工程内のガラスが下に落ちる様子
フッ化物ファイバの特性評価と試験
当社ではファイバの製造だけでなく、製造したファイバの試験および特性評価も行っています。線引きされたファイバは、当社の高い品質基準に合うことを確認するために、1本1本の特性を精密に測定しています。広範囲な試験結果は当社のファイバ線引きチームにもフィードバックされ、それにより1つ1つの製造工程の厳格な管理が可能になっています。当社製造のファイバについては、カスタム仕様による試験を実施した後に発送することも可能です。ご要望により他社製ファイバのサンプルに対する試験も実施することができます。以下の試験および特性評価が実施可能です。
- 透過減衰量の波長特性測定
- 紫外(UV)、可視(VIS)、近赤外(NIR)、中赤外(MIR)域の波長範囲
- シングルモードまたはマルチモードファイバ、およびバルクガラス
- シングルモードファイバのカットオフ波長測定
- ファイバのNA測定
- ファイバーガラスやコーティング形状のサブマイクロメータ精度での測定
- マルチモードファイバの中赤外域でのハイパワースクリーニング
- ファイバの引張強度試験
- 欠陥/故障解析
- ファイバーコーティングの硬化度試験
当社ならびにサードパーティ製ファイバの試験をご要望の場合は、当社までご連絡ください。
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グラフは全てのファイバ線引きの平均損失が年々着実に改善されていることを示しています。
研究開発チーム
当社の中赤外域用ファイバの研究開発チームは、長年に渡ってフッ化物ガラスの研究・開発、製造ならびにファイバの線引きを行ってきました。チームの専門知識と技術により、フッ化物ファイバの品質は常に向上しています。 左のグラフでは当社のフッ化物ファイバの性能の推移を示しています。
フッ化物ファイバおよびパッチケーブルのカスタマイズ
現在のラインナップにはないファイバについてのご要望がございましたら、カスタマイズや対応可能なファイバ線引きについて当社までご相談ください。当社では、下記のようなフッ化物ファイバおよびパッチケーブルのカスタマイズに対応しております。
ファイバ素線
| パッチケーブル
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当社のファイバ線引きタワー
| Fluoride Glass Properties Graphs (Click to Enlarge) | |||
|---|---|---|---|
| Material | Transmission through Bulk Glass Sample | Index of Refraction | Numerical Aperture (NA) |
| ZBLAN Raw Data for All ZBLAN Graphs |  |  |  |
| InF3 Raw Data for All InF3 Graphs |  |  |  |
| Fluoride Fiber Performance Graphs (Click to Enlarge) | |||
|---|---|---|---|
| Material | Typical Attenuation, Single Mode | Typical Attenuation, Multimode | Attenuation Repeatability, Multimode |
| ZBLAN Raw Data for All ZBLAN Graphs |  |  |  |
| InF3 Raw Data for All InF3 Graphs |  |  |  |
フッ化物ファイバおよびコンポーネント
当社のフッ化物ファイバ関連の製品ラインナップにはファイバ素線、パッチケーブル、ファイバーバンドルがございます。下表では、ファイバ毎の製品がご覧いただけます。
| Fiber Type | Single Mode | Multimode | Dual-Clad Multimode | ||
|---|---|---|---|---|---|
| ZBLANa | InF3 | ZBLANa | InF3 | InF3 | |
| Key Attributes | 2.3 µm - 4.1 µm SM Operation | 3.2 µm - 5.5 µm SM Operation | 285 nm - 4.5 µm Transmission Range | 310 nm - 5.5 µm Transmission Range | 310 nm - 5.5 µm Transmission Range |
| 285 nm - 4.1 µm Transmission Range | 310 nm - 5.5 µm Transmission Range | Polymer Second Cladding for High-Power Applications (See Dual-Clad Fiber Tab for Details) | |||
| Bare Fiber | 10.5 µm Mode Field Diameter | 11.0 µm Mode Field Diameter | Core Size: ∅50 µm - ∅600 µm | Core Size: ∅100 µm or ∅200 µm | Core Size: ∅100 µm or ∅200 µm |
| Patch Cables | FC/PC-Compatible, FC/APC-Compatible, or Hybrid | FC/PC-Compatible, FC/APC-Compatible, or Hybrid | FC/PC-Compatible or SMA905 | FC/PC-Compatible or SMA905 AR-Coated Patch Cable Vacuum-Compatible Patch Cable | - |
| Fiber Bundles | - | - | Bifurcated Fiber Bundle Reflection/Backscatter Probes | - | - |
| Vacuum Flanges | - | - | - | KF40 Flange Fiber Feedthrough | - |
フッ化物ファイバを用いたその他の製品
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スーパールミネッセントレーザー光源SC4500は、カスタム仕様のシングルモードInF3ファイバを使用して、ファイバーデバイスのコンパクトで安定した形態で中赤外域(MIR)スーパーコンティニウム光動作を得ます。
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Oバンド用光増幅器PDFA100シリーズでは、プラセオジム添加のシングルモードZBLANファイバを使用しています。石英ガラスとは異なり、ZBLANはプラセオジムの励起状態を保つことができ、それにより、Oバンドでファイバ増幅器を動作させることが可能です。
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中赤外域(MIR)用ファイバーレーザー光源LFL2700 シリーズには、エルビウム添加のシングルモードZBLANファイバを使用しており、2.7 µm近傍の高品質の光源です。
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図では安全にかけられる軸上のテンションと、安全に支障のある曲げによりファイバを損傷する可能性のある軸外のテンションを比較しています。
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ファイバ素線のスプールからテープを外すときの推奨手順を示しています。テープを外すときは、片手でファイバをそっと押さえて安定させながら、もう一方の手でテープをファイバに対して平行に引っ張ってください。
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上では推奨するコーティングの除去方法を示しています。A：ファイバの除去する部分をストリッピング溶液に浸します。B～C：浸した部分の根本をピンセットFSGT でそっと挟み、ファイバ先端の方に引っ張ります。
D：コーティングが外れます。
フッ化物ガラスの物理的特性は、石英ガラスとは異なります。こちらではフッ化物ファイバとパッチケーブルの取り扱いについて推奨する手順を説明いたします。
安全上の取り扱いおよび廃棄について
ZBLANおよびInF3ガラスは健康被害を及ぼす場合があります。フッ化物ファイバの組成については当社までお問い合わせください。コーティング除去されたフッ化物ファイバ素線を取り扱う際には、必ずニトリル製手袋などの化学耐性のある手袋をご使用ください。クリービング後のファイバの破片は、当社の光ファイバ廃棄ユニットFTDUなど耐貫通性の容器に廃棄してください。
フッ化物ファイバや廃棄ユニットなどを廃棄される場合には、自治体の規則に従って廃棄してください。
保管
フッ化物ガラスは石英ガラスより柔らかく、保管中に露出している端面は傷がつきやすくなるため、機械摩耗にさらされないようご注意ください。通常の環境温度と湿度であれば、ファイバの品質に影響を与えません。長期間にわたり水や水蒸気に直接触れさせないようご注意ください。
曲げと引張り
フッ化物ファイバはテンションに対して強度はありますが、軸外から力を加えた場合や、小さい半径で曲げられた場合には、割れやすくなります。ファイバは短期曲げ半径よりも小さな半径で曲げないようにしてください。ファイバには、スプールに巻くときのようにある程度の軸上の力を加えることは可能です。右では軸上と軸外のテンションについて図で示しています。
当社のフッ化物ファイバ素線はスプールで発送され、端部分はスプール本体にテープで止められています。テープを外すときには、ファイバに対して平行に引っ張ってください(右上の図参照)。
当社のフッ化物ファイバーパッチケーブルにはファイバの保護のために、通常のパッチケーブルの被覆よりも剛性のあるPVDF補強チューブあるいはステンレススチール製チューブを使用しています。被覆を無理に曲げようとしない限り、ファイバが損傷を受けることはありません。PVDF被覆付きのパッチケーブルでは、制限よりも曲げた場合、チューブの色が変色します。ステンレススチール製のパッチケーブルは、ファイバが最小半径よりも小さな半径で曲げられないよう、機械的に制限されています。
被覆除去
フッ化物ファイバは、従来の方法で被覆除去をするとガラスが柔らかいため、損傷を受けやすくなっています。被覆除去用ピンセットFSGTをストリッピング用の溶剤とともに使用することによって、ファイバへの傷やニッキングを防ぐことができます。
ファイバのコーティングを除去するには、ペンキ剥離剤などの溶液に3～5分晒します。溶液をシリンジなど先端が長い容器に入れると、容易なのでお勧めです。ジェルタイプの溶剤をご使用になる場合には、ファイバの外側に塗ってください。なお、浸す時間は使用する溶剤と、コーティングの化学成分によって異なりますのでご注意ください。例えば、ジクロロメタン(DCM)をベースとした溶液をご使用になった場合、浸す時間はより短くなるかもしれません。
溶液に浸したファイバのコーティング部分が目に見えて膨らみます(右写真のB参照)。ここでストリッパFSGTで溶液に浸した部分のファイバをそっと挟み、ファイバ端の方に引きます。その際の圧力は適度にとどめておかないとファイバは折れてしまいますのでご注意ください。浸したコーティングはファイバ先端で滑り落ち、クラッドが露出した状態となります。除去した部分に残留物がある場合には、下で説明するようにクリーニングしてください。
ご使用前にストリッピング用溶剤の安全上の注意事項等をご確認ください。
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こちらでは溶剤で端面をクリーニングする際の推奨手順を示しています。
A: 5枚以上のワイプTCW604を適切な溶剤(左参照)で浸し、
B: ファイバ端面をワイプの上でそっと動かしてください。
クリーニング
フッ化物ガラスは柔らかいため、フッ化物ファイバとパッチケーブルの端面や被覆除去した部分は、クリーニング中に傷がつきやすくなっています。 ガラス表面に粒子がある場合には、まず圧縮空気を吹きかけてください。圧縮空気で取り除けない場合には、リントフリーワイプTCW604にアルコールなどの溶剤をつけて先端部分をクリーニングしてください(左図参照)。溶剤にはメタノールやイソプロパノールなどが適していますが、アセトンは適していません。乾いた布でふき取ることも傷をつける場合がありますので推奨しません。
なお、キムワイプ®††はファイバ先端を傷つける可能性が非常に高いので、ご使用にならないでください。
クリーブ
当社のフッ化物ファイバは、当社の大径ファイバ用クリーバVytran® LDC401のようなテンション・スクライブ方式でクリーブも可能です。なおこの方法ではファイバの破片ができますのでご留意ください。クリーブ中には、安全保護メガネと化学耐性のある手袋を常に着用してください。
†TechniCloth®は、Illinois Tool Works社の登録商標です。
††Kimwipes®(キムワイプ)は、Kimberly-Clark社の登録商標です。
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デュアルクラッドファイバにおけるマイクロベンドロス: コアから漏れる光は第1クラッド内で伝搬します。光はファイバのより広い領域から出射されるため、強度は低く、ファイバへの損傷を防ぎます。
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標準的なファイバにおけるマイクロベンドロス: 1点から漏れる光は強度が高いため、ファイバを損傷する恐れがあります。
ハイパワー用マルチモードデュアルクラッドファイバ
- 第2クラッドがもう1つの導波路を作ります。
- 光の漏れによる損傷のリスクを低減
- ハイパワー用に適しています。
- ご注文については当社までご連絡ください。
当社のデュアルクラッドファイバは、ハイパワービームの伝送用に設計されています。光はクラッドの界面に当たると内部全反射により、ファイバのコア内を伝搬していきます。完全なファイバでは、光は各点において完全に反射し、ファイバのコア内を伝搬します。しかし不完全なファイバは場合によって、光がコアから出て、クラッドに漏れ出すことがあります。不完全ファイバとは、ファイバーケーブルの曲げ、ファイバの層の中のマイクロベンド、あるいは欠陥を含むファイバを指します。
シングルクラッドファイバでは、光が1点からファイバの外へ漏れ出す恐れがあります。強度の高い光が1点から漏れ出すと、ファイバが燃えてしまったり、傷付いてしまう可能性があります。これに対し、デュアルクラッドファイバは第2クラッド層がライトガイドとしての役割をすることでファイバに沿って光の漏れを分配します。これにより、漏れる光の密度が大幅に小さくなるため、損傷のリスクも大きく低減します。上の画像では、ファイバの損傷を防ぐ第2クラッド層の効果を示しています。
当社のデュアルクラッドファイバの仕様については「仕様」タブをご覧ください。またデュアルクラッドファイバのカスタマイズについては当社までご連絡ください。
| Posted Comments: | |
Daniel Humberto Martínez
(posted 2021-11-16 02:14:55.273) Hi,
My research group bought a ZBLAN Zirconium Fluoride (ZrF4) fiber (P3-23Z-FC-5), which we use for Supercontinuum Generation. In order to carry out simulations, could you provide us with the non-linear coefficients of the fiber or give us some information or reference in this regard?.
I am awaiting your response
Thank you YLohia
(posted 2021-11-23 02:04:54.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. We don’t spec the non-linear coefficient but the value found in the literature for n2 is 2.1 x 10^-20 m^2/W. Please note that Thorlabs doesn't guarantee this value as we have not tested this parameter. Ye Yujie
(posted 2021-05-20 13:38:38.163) 中红外光纤的纤芯、包层折射率和直径 YLohia
(posted 2021-05-20 10:22:37.0) Hello, an applications engineer from our team in China (techsupport-cn@thorlabs.com) will discuss this directly with you. YLohia
(posted 2021-05-20 10:22:37.0) Hello, an applications engineer from our team in China (techsupport-cn@thorlabs.com) will discuss this directly with you. Jun Zhao
(posted 2020-07-28 17:15:42.74) Could you suggest and quote for InF3 fiber with core size of 10um? nbayconich
(posted 2020-07-28 11:15:23.0) Thank you for contacting Thorlabs, I will reach out to you directly to discuss our custom capabilities. Ian McLaughlin
(posted 2019-08-28 14:40:21.59) Please provide a quote for the Mid-Infrared Optical Fiber nbayconich
(posted 2019-08-28 04:18:38.0) Thank you for contacting Thorlabs. I will reach out to you directly to discuss our custom capabilities and quote you a custom patch cable.
For future custom requests please contact techsupport@thorlabs.com directly or you can request a quote from the "Request Quote" link above the feedback section. todd
(posted 2017-03-03 11:36:46.65) What is the fluoride fiber buffer material? Is the buffer strippable? Once I know this I will figure out how much fiber I will need a quote for. tfrisch
(posted 2017-03-13 02:41:45.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. The buffer is acrylate, and I will contact you directly on how the recommended handling differs from silica fibers. ilindsay
(posted 2015-08-27 15:41:39.307) Hi.
Can you comment on the end preparation of your mid-IR (fluoride) fibers, e.g. differences from SiO2 fibers in terms of cleaving and polishing techniques in the case of applications where connectors are not appropriate? besembeson
(posted 2015-09-29 08:59:55.0) Response from Bweh at Thorlabs USA: We recommend Thorlabs Vytran products, such as the LDC-400 (http://vytran.com/product/ldc-400) for cleaving bare fiber. Polishing is only relevant when terminating fiber with a connector and it is different with these mid-IR fibers. I will follow-up with you for further guidance with these if needed. |
フッ化物ファイバの概要