如何正确选择光催化实验用光纤

光的传播方向是直线，为了解决入射光线的柔性传导问题，光纤应运而生。 光纤是一种利用全反射原理制成的光传导工具，通过光纤可以实现复杂角度下的照射。 在一般的光催化实验中，光源需正对反应器的光窗。然而，在一些特异性光催化实验中，受制于反应器形状和实验室空间，光源不便于放置在距离反应器较近的位置，需要将光源发出的光通过光纤改变方向后射入反应器。此外，在一些光催化原位测试中，由于样品池的形状及其光窗尺寸的限制，同样需要光线转向，如光催化原位红外漫反射池。光纤的种类很多，根据光纤材质不同，相应的功能和性能也有所差异。 在光催化等相关研究领域中，常用的光纤是石英光纤和液芯光纤。 石英光纤采用纯度极高的石英玻璃制作而成，具有如下特点： （1）高透过率，石英光纤在很宽的波长范围内都是光学透明的，特别是在红外光区； （2）机械强度大，可以抵抗拉伸甚至弯曲； （3）较高的损伤阈值，即不易发生激光诱导击穿等现象。 液芯光纤采用无机盐溶液或有机液体作为芯料，两端采用硬质透明材料作为光窗被密封，光线在导管内发生全反射进行向前传输。 液芯光线具有如下特点： （1）光斑匀化效果好，无杂散斑； （2）具有较大的数值孔径，可传输更多的光能量，保证光传导效率； （3）液体作为纤芯的可选择性较强，通过选择不同的液体可以使其具有特殊的功能； （4）拥有优异的紫外波段光传输能力，能传输高达数百瓦的大功率光能量，适用于大功率的光源。 石英光纤与液芯光纤的区别 从图1中可看出，在氙灯光源加装石英光纤之后，在320 nm~1050 nm间的紫外光区、可见光区以及红外光区，石英光纤均具有很高的透过率，光谱组成变化很小。但液芯光纤在650 nm~1050 nm之间存在特异性吸收，导致该波段的出射光强度在一定程度上发生衰减。图1.氙灯光源加装（a）石英光纤和（b）液芯光纤前后光谱对比选型建议 ：需要全波段（320 nm~1050 nm）或红外光光传输时，建议使用石英光纤。

对光斑均匀性有要求，且仅传输紫外光及可见光时，建议使用液芯光纤。适配指南 ：石英光纤可搭配PLS-SXE 300氙灯光源、PLS-SXE 300UV氙灯光源、PLS-SXE 300D氙灯光源、PLS-SXE 300DUV氙灯光源、Microsolar 300氙灯光源 ；液芯光纤可搭配PLS-SXE 300氙灯光源、PLS-SXE 300UV氙灯光源、PLS-SXE 300D氙灯光源、PLS-SXE 300DUV氙灯光源、Microsolar 300氙灯光源、PLS-FX300HU高均匀性一体式氙灯光源、CHF-XM500汞灯光源。

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