It materiaal dat brûkt wurdt om optyske fezels te meitsjen kin ljochtenerzjy absorbearje. Nei't dieltsjes yn optyske fezelmaterialen ljochtenerzjy absorbearje, produsearje se trilling en waarmte, en ferspriede de enerzjy, wat resulteart yn absorpsjeferlies.Dit artikel sil it absorpsjeferlies fan optyske glêstriedmaterialen analysearje.
Wy witte dat matearje gearstald is út atomen en molekulen, en atomen binne gearstald út atoomkernen en ekstranukleêre elektroanen, dy't yn in bepaalde baan om de atoomkearn draaie. Dit is krekt as de Ierde dêr't wy op libje, en ek planeten lykas Venus en Mars, dy't allegear om de sinne draaie. Elk elektron hat in bepaalde hoemannichte enerzjy en is yn in bepaalde baan, of mei oare wurden, elke baan hat in bepaald enerzjynivo.
De orbitale enerzjynivo's tichter by de atoomkearn binne leger, wylst de orbitale enerzjynivo's fierder fan 'e atoomkearn heger binne.De grutte fan it ferskil yn enerzjynivo tusken banen wurdt it ferskil yn enerzjynivo neamd. As elektroanen oergeane fan in leech enerzjynivo nei in heech enerzjynivo, moatte se enerzjy opnimme by it oerienkommende ferskil yn enerzjynivo.
Yn optyske fezels, as elektroanen op in bepaald enerzjynivo bestraald wurde mei ljocht fan in golflingte dy't oerienkomt mei it ferskil yn enerzjynivo, sille elektroanen dy't lizze op orbitalen mei lege enerzjy oergean nei orbitalen mei hegere enerzjynivo's.Dit elektron absorbearret ljochtenerzjy, wat resulteart yn ferlies fan ljochtabsorpsje.
It basismateriaal foar it meitsjen fan optyske fezels, silisiumdiokside (SiO2), absorbearret sels ljocht, ien neamd ultraviolet-absorpsje en de oare neamd ynfraread-absorpsje. Op it stuit wurket glêstriedkommunikaasje oer it algemien allinich yn it golflingteberik fan 0,8-1,6 μm, dus wy sille allinich de ferliezen yn dit wurkgebiet beprate.
De absorpsjepyk dy't generearre wurdt troch elektroanyske oergongen yn kwartsglês is sawat 0.1-0.2 μm golflingte yn it ultraviolette gebiet. As de golflingte tanimt, nimt de absorpsje stadichoan ôf, mar it troffen gebiet is breed en berikt golflingten boppe 1 μm. UV-absorpsje hat lykwols in lyts effekt op kwarts optyske fezels dy't operearje yn it ynfrareade gebiet. Bygelyks, yn it sichtbere ljochtgebiet by in golflingte fan 0.6 μm kin de ultraviolette absorpsje 1dB/km berikke, wat ôfnimt nei 0.2-0.3dB/km by in golflingte fan 0.8 μm, en mar sawat 0.1dB/km by in golflingte fan 1.2 μm.
It ferlies fan ynfraread-absorpsje fan kwartsfezels wurdt generearre troch de molekulêre trilling fan it materiaal yn it ynfrareade gebiet. Der binne ferskate trillingsabsorpsjepieken yn 'e frekwinsjebân boppe 2 μm. Troch de ynfloed fan ferskate dopingeleminten yn optyske fezels is it ûnmooglik foar kwartsfezels om in finster mei leech ferlies te hawwen yn 'e frekwinsjebân boppe 2 μm. It teoretyske limytferlies by in golflingte fan 1,85 μm is ldB/km.Troch ûndersyk waard ek fûn dat der guon "destruktive molekulen" binne dy't problemen feroarsaakje yn kwartsglês, benammen skealike oergongsmetaal-ûnreinheden lykas koper, izer, chromium, mangaan, ensfh. Dizze "skurken" nimme gierig ljochtenerzjy op ûnder de ferljochting fan ljocht, springe en springe om, wêrtroch't in ferlies fan ljochtenerzjy ûntstiet. It eliminearjen fan "problemenmakkers" en it gemysk suverjen fan 'e materialen dy't brûkt wurde om optyske fezels te meitsjen, kin ferliezen sterk ferminderje.
In oare absorpsjeboarne yn kwarts optyske fezels is de hydroxide (OH-) faze. It is fûn dat hydroxide trije absorpsjepiken hat yn 'e wurkbân fan' e fezels, dy't 0,95 μm, 1,24 μm en 1,38 μm binne. Dêrûnder is it absorpsjeferlies by de golflingte fan 1,38 μm it slimst en hat it de grutste ynfloed op 'e fezels. By in golflingte fan 1,38 μm is it absorpsjepiekferlies generearre troch hydroxide-ionen mei in ynhâld fan mar 0,0001 sa heech as 33dB/km.
Wêr komme dizze hydroxide-ionen wei? Der binne in soad boarnen fan hydroxide-ionen. Earst befetsje de materialen dy't brûkt wurde om optyske fezels te meitsjen focht en hydroxideferbiningen, dy't lestich te ferwiderjen binne tidens it suveringsproses fan grûnstoffen en úteinlik yn 'e foarm fan hydroxide-ionen yn' e optyske fezels bliuwe; Twadde befetsje de wetterstof- en soerstofferbiningen dy't brûkt wurde by de produksje fan optyske fezels in lytse hoemannichte focht; Tredde wurdt wetter generearre tidens it produksjeproses fan optyske fezels troch gemyske reaksjes; De fjirde is dat de yngong fan eksterne loft wetterdamp bringt. It produksjeproses is lykwols no ûntwikkele ta in flink nivo, en de ynhâld fan hydroxide-ionen is werombrocht ta in nivo dat genôch leech is dat de ynfloed dêrfan op optyske fezels negearre wurde kin.
Pleatsingstiid: 23 oktober 2025