什么是“多芯光纤真空法兰”? | What is a multi-fiber vacuum flange?

如果我有16个传感器,需要打16个洞吗?还是可以集成在一个法兰上?

在真空环境下使用 16 个光纤传感器,完全不需要在真空腔体上打 16 个洞。从光学工程和真空工程的角度来看,通常有两种非常成熟的解决方案来实现信号的引出和真空密封:


方案一:光纤多点复用技术(仅需 1 根光纤/ 1 个通道)

如果使用的是光纤光栅(FBG)传感器,可以利用波分复用(WDM)原理。

  • 物理原理:将 16 个不同中心波长的光纤光栅传感器串联在同一根光纤上,形成一个“光纤光栅传感器串”。
  • 引出方式:这 16 个传感器的信号将通过 单根光纤 传回解调仪。因此,你只需要在真空腔体上安装一个 单通道(单芯)的真空光纤法兰。这不仅能最大程度保证真空腔体的密封性,还能大幅简化走线。

方案二:多通道/多芯集成真空法兰( 1 个洞,多通道集成)

如果因为传感器类型限制、波长范围不足、或者高速独立信号采集的需求,这 16 个传感器必须使用独立的光纤引出,也无需在真空罐上开 16 个孔。

  • 物理原理:可以使用 多芯(多通道)集成真空法兰。该法兰在制造时,将多路独立的光纤穿芯件集成在一个标准的真空法兰盘(如 KF25、CF35 等)内。
  • 引出方式:真空腔体上只需要开 一个 对应的法兰口,通过安装这一个集成法兰,就可以同时引出 16 路独立的光纤信号。

相关的 OFSCN® 官方产品介绍

针对真空环境下的光纤信号传输与密封,大成永盛设计了专用的真空光纤密封穿通件:

OFSCN® Fiber Optic Vacuum Sealed Flange

  • 核心参数指标
    • 法兰标准:分为 CF 和 KF 两个系列(如 CF35、KF25 等),可按需定制。
    • 通道配置:支持单头(单通道)和多头(多通道集成)定制。
    • 真空度指标:其漏率和密封性能优越,真空度优于 1 \times 10^{-5}\ \text{Pa}1 \times 10^{-7}\ \text{Pa}
    • 温度范围:默认常温使用,可定制耐 250\ ^{\circ}\text{C} 高温的产品。
    • 接头形式:可做母头(法兰盘两侧均为插座)和公头(带跳线结构)。


总结建议

在实际工程设计中:

  1. 首选 方案一。如果传感器支持串联,只需使用单芯真空法兰,系统最可靠、成本最低。
  2. 若必须物理隔离 16 路光纤,则采用 方案二,选择定制的 16 通道集成密封法兰,在腔体上只需预留一个法兰口。