Was ist das „Hydrogen Darkening“-Phänomen bei Glasfasern?

Wasserstoffmoleküle, die in den Faserkern diffundieren, führen zu einer erhöhten optischen Dämpfung, einem Phänomen, das als Wasserstoff-Dunkelung bekannt ist. Dies geschieht, wenn Wasserstoff mit dem Silikaglas reagiert und Si-OH- und Ge-OH-Bindungen bildet, die deutliche Absorptionsspitzen im Nahinfrarotspektrum aufweisen.

Insbesondere:

  • 1383-nm-Band: Dies ist eine fundamentale Absorptionsspitze für den ersten Oberton dieser OH-Bindungen. Daher erfahren optische Fasern, die Wasserstoffumgebungen ausgesetzt sind, in diesem Wellenlängenbereich eine erhebliche Dämpfung, wodurch sie sehr anfällig für Wasserstoff-Dunkelung werden.
  • 1550-nm-Band: Obwohl weniger betroffen als das 1383-nm-Band, kann der 1550-nm-Bereich aufgrund von Kombinations-Obertönen und höherer Harmonischen der OH-Absorption immer noch eine erhöhte Dämpfung erfahren. Die genaue Dämpfung hängt von der Wasserstoffkonzentration, der Temperatur, der Expositionsdauer und der spezifischen Faserzusammensetzung ab, ist aber im Allgemeinen geringer als bei 1383 nm.

Um die Auswirkungen der Wasserstoff-Dunkelung zu mindern, bietet OFSCN Lösungen an, die seine robuste Verpackungstechnologie nutzen. Für Umgebungen, in denen Wasserstoff-Eindringen ein Problem darstellt, empfehlen wir Sensoren mit dem Design OFSCN® Alloy Tube Packaged Fiber Bragg Grating strain sensor. Die Produktbilder sind wie folgt:

Diese Verpackung verwendet nahtlose metallische Materialien, die als physische Barriere dienen und die Permeabilität von Wasserstoffmolekülen in die optische Faser erheblich reduzieren, wodurch die Effekte der Wasserstoff-Dunkelung verzögert und minimiert werden.

Weitere technische Details zu unserer Verpackung und ihren Abschirmungseffekten finden Sie hier: