[其他]紫外輻照敏感光纖及輻照計(jì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000005801
• 申請日: 1986-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN86105801B
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李林;顧真安
• 申請（專利權(quán)）人: 國家建筑材料工業(yè)局建筑材料科學(xué)研究院石英玻璃研究所
• 代理公司: 國家建材工業(yè)局科學(xué)技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心專利代理處
• 代理人: 何明學(xué)

紫外輻照敏感光纖，是利用熒光玻璃在紫外線輻照下產(chǎn)生熒光這一特性設(shè)計(jì)制造的。光纖的芯由耐輻照，光學(xué)均勻性好，熒光轉(zhuǎn)換效率高的材料制成，光纖的包皮層由耐輻照，透紫外、性能穩(wěn)定的材料制成。用紫外輻照敏感光纖為敏感元件制成的紫外輻照計(jì)，根據(jù)低壓和中壓殺菌汞燈特性設(shè)計(jì)制造的放大檢測電路，具有靈敏度高，可見光和紅外光的干擾小的特點(diǎn)。

本發(fā)明是關(guān)于光纖，特別是對紫外線輻照敏感的光纖，以及用這種光纖為敏感元件的紫外輻照計(jì)。

美國專利4403826指出，摻鍺、磷的通訊用石英光纖，其芯在紫外線輻照下會(huì)產(chǎn)生熒光，但鍺、磷的熒光為紫色，它只對紫外波段中的一段敏感，且與硅光電池響應(yīng)光譜不匹配。以這種光纖為敏感元件制成的紫外輻照檢測器，不能排除可見光及紅外光的干擾。

蘇聯(lián)專利709573提出了摻銪、鋁的熒光石英玻璃，這種玻璃在紫外輻照下也能產(chǎn)生熒光，但這種玻璃光學(xué)均勻性差，不宜作為紫外輻照敏感光纖的芯材。

本發(fā)明的目的，是制成一種紫外輻照敏感波段寬，（220～390nm）轉(zhuǎn)換效率高，而且成本低的紫外輻照敏感光纖、以及用這種光纖為敏感元件，制成的紫外輻照計(jì)。

紫外輻照敏感光纖是利用熒光玻璃在紫外線輻照下產(chǎn)生熒光這一特性設(shè)計(jì)制造的。光纖的芯由耐輻照、光學(xué)均勻性好，熒光轉(zhuǎn)換效率高的熒光光學(xué)石英玻璃制成，其組成為如下任一種：（重量百分?jǐn)?shù)）。

1.Eu₂O₃ 0.02～0.50

Al₂O₃ 0.01～0.20

SiO₂ 99.30～99.77

2.Eu₂O₃ 0.02～0.50

Al₂O₃ 0.01～0.20

GeO₃ 0.50～10.00

SiO₂ 89.30～99.47

3.Eu₂O₃ 0.02～0.50

Al₂O₃ 0.01～0.20

Tb₂O₃ 0.10～1.00

SiO₂ 98.30～99.87

Eu₂O₃激發(fā)光譜為230～390nm，GeO₂和Tb₂O₃激發(fā)光譜為220～280nm，Al₂O₃可以提高玻璃的熒光轉(zhuǎn)換效率。

紫外輻照敏感光纖的包皮層，是一種透紫外和耐輻照的材料，需要光纖的彎曲性能好時(shí)，可用硅橡膠涂層;如果強(qiáng)調(diào)耐輻照性能，則可用石英玻璃，或?qū)⒐饫w芯封閉在透紫外線的套管中，以真空、保護(hù)氣體或液體為包皮層，在包皮層中還可以摻入一些濾光物質(zhì)，以減少可見光和紅外光的干擾。可用透紫外線而吸收可見光和紅外光的玻璃，或有機(jī)涂層為包皮層。

下面參照附圖對本發(fā)明予以說明。

如圖一所示，紫外線穿過包皮層（11），被光纖芯（12）中的激活離子吸收，并將其轉(zhuǎn)化成可見熒光，向各個(gè)方向發(fā)射，其中一部分熒光受到包皮層多次反射，從光纖端部輸出，增加了暴露在紫外線輻照下的長度，從而增加了光纖端部輸出的熒光強(qiáng)度，因此，這種紫外敏感光纖可將較弱的紫外輻照。轉(zhuǎn)換成較強(qiáng)的熒光輸出，具有放大作用。

光纖的芯為雙層結(jié)構(gòu)，根據(jù)紫外波段響應(yīng)的要求、成本和耐輻照性能不同，外層芯可選擇摻氧化鍺的熒光光學(xué)石英玻璃或上述組分1、2、3中的任一種配方，內(nèi)層芯也可選擇上述1、2、3中的任一種配方。