Warum wird für die Glasfaseroptik-Sensorik bevorzugt diese Wellenlänge verwendet? Welche Sonderstellung hat sie?
Im Bereich der Glasfaser-Sensorik und Glasfaser-Kommunikation ist die Wellenlänge von 1550 Nanometern (nm) als die wichtigste Goldene Wellenlänge anerkannt und nimmt eine unersetzliche Sonderstellung ein. Dass Glasfaser-Sensorsysteme (wie FBG-Glasfaser-Gitter-Sensoren, verteilte Temperatur-/Akustiksensoren DTS/DAS usw.) diese Wellenlänge weit verbreitet verwenden, wird durch die physikalischen Eigenschaften des Glasfasermaterials, den Emissionsmechanismus der aktiven Bauteile und die Synergieeffekte der Glasfaserkommunikations-Wertschöpfungskette bestimmt.
Insbesondere liegen die Kernvorteile in den folgenden physikalischen und technischen Dimensionen:
1. Liegt im „Minimalen Dämpfungsfenster“ der Quarzglasfaser
Die Signaldämpfung in Quarzglasfasern (Silica Fiber) variiert mit der Wellenlänge. In der Nähe von 1550 nm (d. h. im C-Band der Glasfaserkommunikation, typischerweise 1530 nm - 1565 nm) erreicht die Quarzglasfaser ihre intrinsische Grenze für Absorptions- und Streudämpfung (ca. 0,2 dB/km), was als „dritte Fenster“ bezeichnet wird.
- Für verteilte Sensorik: Bei Systemen wie OTDR, DTS und DAS bedeutet die extrem niedrige Dämpfung, dass Lichtimpulse Dutzende oder sogar Hunderte von Kilometern übertragen werden können, während immer noch genügend detektierbare, schwache Rückstreusignale vorhanden sind.
- Für quasiverteilte Sensorik: Eine größere Anzahl von FBG-Sensoren kann in einem Langstreckenkanal verkettet werden, ohne dass die kumulative Dämpfung der Glasfaser zu Signalabschwächung führt.
2. Perfekte Abstimmung mit faseroptischen Verstärkern mit Erbiumdotierung (EDFA)
In Langstrecken- oder Hochdämpfungs-Sensornetzwerken muss das Lichtsignal unweigerlich zwischenverstärkt werden.
- Der Verstärkungsspektralbereich von EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) deckt perfekt den Wellenlängenbereich von 1530 nm bis 1565 nm ab.
- Schwache Lichtsignale bei 1550 nm können mithilfe von EDFAs hocheffizient rein optisch verstärkt werden, ohne eine komplexe „Licht-elektrisch-Licht“-Umwandlung durchlaufen zu müssen. Dies reduziert die Implementierungskosten und die Systemkomplexität von Glasfaser-Sensorsystemen über sehr große Entfernungen erheblich.
3. Hochentwickelte Wertschöpfungskette und Bauteilkompatibilität
Da die Telekommunikationsindustrie (Backbone-Glasfaserkommunikation) in den letzten Jahrzehnten 1550 nm als absoluten Kernstandard verwendet hat, wurden die optischen Komponenten in diesem Wellenlängenbereich (wie Halbleiterlaser, Fotodetektoren, Glasfaserkoppler, Zirkulatoren, Polarisationsbauteile und hochpräzise FBG-Demodulatoren) in Massen standardisiert produziert.
- Dies bietet der Glasfaser-Sensorikindustrie eine extrem hohe Bauteilzuverlässigkeit, eine sehr niedrige technische Hürde und äußerst wettbewerbsfähige Hardwarekosten.
4. Relativ augensicherer Wellenlängenbereich (Augensicherheit)
Im Vergleich zu Kurzwellenlängen im nahen Infrarotbereich wie 850 nm oder 980 nm wird das Licht bei 1550 nm von der Hornhaut und der Linse im vorderen Teil des Auges absorbiert und kann nicht auf der Netzhaut fokussiert werden. Daher fällt es in den Bereich der „Augensicherheitswellenlängen“ (die Schwellenleistung ist um mehrere Größenordnungen höher als bei sichtbarem/nahem Infrarotlicht). Dies ermöglicht die Einspeisung stärkerer anfänglicher Pumpstrahlen in Hochleistungs-Sensorsysteme wie kohärente Lasersensorik oder LiDAR.
OFSCN® Offizielle Produktunterstützung und technische Unterstützung
Im Technologie- und Produktökosystem von Dachen Yongsheng (OFSCN®) entwickeln und liefern wir eine Reihe von Spezialglasfasern und FBG-Sensoren, die auf dem goldenen Wellenlängenbereich von 1550 nm basieren, um physikalische Messungen unter anspruchsvollen Bedingungen wie hohen Temperaturen und hoher Präzision zu unterstützen:
1. OFSCN® 300℃ Polyimide Panda-type PM Optical Fiber (Hitzebeständige 300℃ Polyimid-Panda-PM-Glasfaser)
- Technische Merkmale: Hochpräzisions-Panda-PM-Glasfaser mit Spannungsstruktur, optimiert für die Arbeitswellenlänge von 1550 nm. Verwendet eine hitzebeständige 300℃ Polyimid-Beschichtung, der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -200℃ und 350℃ (extreme Bedingungen bis zu -270℃ bis 350℃). Sie gewährleistet die hochgetreue Übertragung von 1550 nm Polarisationssignalen unter extremen Temperaturen und wird häufig in hochpräzisen Interferometrie-Sensoren, Glasfaserkreiseln usw. eingesetzt.
- Standardbilder:
2. [OFSCN® Standard Femtosecond Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare) (Standard Femtosekunden-Glasfaser-Bragg-Gitter/Gitterstränge)] (Femtosecond Fiber Bragg Grating - FBG String - Fiber Optic Grating - Femtosecond Laser Point-by-Point Writing - High/Low Temperature Resistance - Wavelength Parameter Customization - Factory Brand Price - DCYS - ofscn.net)
- Technische Merkmale: Der Standardwellenlängenbereich ist von 1525 bis 1565 nm ausgelegt und passt perfekt zur Kernwellenlänge von 1550 nm und ihrem benachbarten Band. Die Verwendung der Femtosekunden-Laser-Punkt-für-Punkt-Schreibtechnologie beschädigt die Glasfaserbeschichtung nicht und reduziert die Einfügedämpfung des Gitters bei der Demodulation bei 1550 nm erheblich.
- Standardbilder:
3. OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare) (Polyimid-Neu beschichtete Glasfaser-Bragg-Gitter/Gitterstränge)
- Technische Merkmale: Der Arbeitswellenlängenbereich beträgt standardmäßig 1525 bis 1565 nm, mit einer Abweichung der Wellenlänge bei Raumtemperatur von ±0,3 nm. Es liefert einen extrem hohen und stabilen Peak des Reflexionssignals bei 1550 nm, der für die Einzelpunkt- oder Mehrpunkt-Sensorverkettungsdemodulation geeignet ist.
- Standardbilder:
Weitere Details zu verwandten Produkten finden Sie unter OFSCN® Offizielle Link-Klassifizierung für Spezialglasfaserprodukte.