[其他]紫外輻照敏感光纖及輻照計

在審

• 申請號: 101986000005801
• 申請日: 1986-08-05
• 公開（公告）號: CN86105801B
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 李林;顧真安
• 申請（專利權）人: 國家建筑材料工業局建筑材料科學研究院石英玻璃研究所
• 代理公司: 國家建材工業局科學技術開發服務中心專利代理處
• 代理人: 何明學

紫外輻照敏感光纖，是利用熒光玻璃在紫外線輻照下產生熒光這一特性設計制造的。光纖的芯由耐輻照，光學均勻性好，熒光轉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，根據低壓和中壓殺菌汞燈特性設計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。

本發明是關于光纖，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。

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產生熒光，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生熒光，但這種玻璃光學均勻性差，不宜作為紫外輻照敏感光纖的芯材。

本發明的目的，是制成一種紫外輻照敏感波段寬，（220～390nm）轉換效率高，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。

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

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激發光譜為230～390nm，GeO₂和Tb₂O₃激發光譜為220～280nm，Al₂O₃可以提高玻璃的熒光轉換效率。

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，可用硅橡膠涂層;如果強調耐輻照性能，則可用石英玻璃，或將光纖芯封閉在透紫外線的套管中，以真空、保護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，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，或有機涂層為包皮層。

下面參照附圖對本發明予以說明。

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，并將其轉化成可見熒光，向各個方向發射，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度，因此，這種紫外敏感光纖可將較弱的紫外輻照。轉換成較強的熒光輸出，具有放大作用。

光纖的芯為雙層結構，根據紫外波段響應的要求、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石英玻璃或上述組分1、2、3中的任一種配方，內層芯也可選擇上述1、2、3中的任一種配方。