Сульфидное стеклоНа основе сернистого стекла, с широким инфракрасным диапазоном пропускания (обычно 1,1 - 6,5 мкм, частично до 10 мкм и более), высокой скоростью преломления, низкой температурой размягчения и отличной химической стабильностью, играет ключевую роль во многих областях, в частности:

Инфракрасный спектральный анализ и химическое зондирование

Принцип: использование мимолетных волн на поверхности оптического волокна для взаимодействия с измеренным веществом путем обнаружения инфракрасного спектра поглощения для достижения анализа компонентов.

Применение:

Экологический мониторинг: обнаружение следовых газов в воздухе (например, этанола, трихлорджана) и загрязнителей в воде (например, тетрахлорэтилена).

Контроль промышленных процессов: мониторинг реакции отверждения термопластичных полиамидных композитов в режиме реального времени или обнаружение содержания растворителей, таких как J - этилкетон, в жидкостях.

Биомедицина: анализ инфракрасного спектра характеристик клеток легких здорового человека, отслеживание воздействия отравляющих веществ на клетки, помощь в ранней диагностике опухолей.

Преимущества: устойчивость к электромагнитным помехам, коррозионная стойкость, может быть достигнута в высокотемпературной или токсичной среде для дистанционного мониторинга в режиме реального времени.

2. Инфракрасное и тепловидение

Принцип: Передача инфракрасных спектральных сцен через волоконно - оптический луч в среднеинфракрасную камеру для достижения реконструкции изображения.

Применение:

Военная область: для инфракрасных систем противодействия, направляющих лазерный выходной луч; Или обнаружить выхлопные газы ракет, танков с помощью тепловидения.

Промышленное тестирование: мониторинг зоны перегрева оборудования, предотвращение неисправностей.

Преимущества: волоконно - оптический пучок обладает гибкостью и может адаптироваться к сложным сценам; Высокое разрешение изображения, например, волоконно - оптический луч 64 × 64 пикселей достиг передачи длиной 2 метра.

3. Высокомощная лазерная передача

Принцип: низкая фононная энергия (около 350 см ⁻1) и низкая скорость перехода без излучения стекла серной системы позволяют ему выдерживать мощные лазеры.

Применение:

Промышленная обработка: передача CO2 - лазера (10,6 мкм) для резки, перфорации или сварки.

Медицинская хирургия: передача лазера ER: YAG (2,94 мкм) для точной резки или лечения кожных заболеваний.

Преимущества: Плотность мощности может достигать 11,8 МВт / см² (волоконно - оптическое волокно длиной 2 м), при этом оптическое волокно не повреждено.

4. Чувствительность температуры и тепловой мониторинг

Принцип: На основе терморезисторного эффекта сернистого стекла измерение температуры осуществляется путем мониторинга изменений сопротивления.

Применение:

Мониторинг здоровья: неинвазивное обнаружение концентрации глюкозы в поту, вместо сбора крови на кончиках пальцев; Или следить за изменением температуры тела во время тренировок спортсменов.

Управление батареями: контроль на месте состава электролита и температуры внутри батареи, оценка состояния батареи.

Преимущество: высокая чувствительность, при комнатной температуре в диапазоне 823K можно различить изменения температуры 0,1K.

Волоконно - оптические усилители и лазеры

Принцип: редкоземельные легированные серой стекла (например, Nd³ ⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺

Применение:

Область связи: производство среднеинфракрасных волоконно - оптических усилителей для компенсации потерь при передаче сигналов.

Область научных исследований: разработка лазеров в ближней и средней инфракрасной областях спектра (1 - 4 мкм) для спектрального анализа или обработки материалов.

Преимущество: коэффициент нелинейности примерно в 1000 раз выше, чем у кварцевого стекла, с высокой квантовой эффективностью.

6. Особая экологическая чувствительность

Принцип: использование свойств сернистого стекла, не чувствительного к влаге, в сочетании с волоконно - оптической сенсорной технологией.

Применение:

Обнаружение почвы: подключение волоконно - оптического волокна с помощью конического рентгенометра для дистанционного обнаружения летучих и нелетучих органических соединений в почве.

Органический синтез: мониторинг изменения концентрации и температуры реакционных веществ в режиме реального времени, оптимизация технологических условий.

Преимущество: широкий диапазон обнаружения может охватывать широкий спектр молекулярных вибраций (например, 3 - 12 мкм).