Поэтапное описание технологии.
Материалы, используемые при производстве волокон с кварцевой легированной сердцевиной и оптической оболочкой из боросиликатного стекла, а так же типичные значения Dn (в относительных единицах) между сердцевиной и оболочкой даны в следующей таблице (точные значения Dn зависят от режима термообработки и мольной концентрации легирующих веществ )
Сердцевина |
Оболочка |
Dn, | |||
Добавка |
Структура |
Добавка |
Структура |
% | |
P2O5 |
SiO2 |
B2O3 |
SiO2 |
0.8 | |
GeO2 |
SiO2 |
B2O3 |
SiO2 |
1.2 | |
GeO2, B2O3 |
SiO2 |
B2O3 |
SiO2 |
1.3 | |
Стекла - не единственный прозрачный материал в видимой и инфракрасной области, прозрачны и многие полимеры. Полимеры имеют следующие преимущества: из них легко формировать элементы, в том числе и волоконные, они дешевле, при их изготовлении используются меньшие температуры, чем для стекла. Однако до недавнего времени оптические потери в полимерах были гораздо выше, чем в стекле. Тем не менее потери в полимерах могут быть уменьшены за счет сдвига полосы поглощения, связанной с колебаниями C-H (полимер в основном состоит из связей углерод-водород). Для этого необходимо заменить водород на фтор и из-за увеличения эффективной массы колебательной системы поглощение сдвинется в инфракрасную область, не используемою при передачи изображений. Таким образом, можно получить маленькое поглощение вплоть до длин волн 1,3 мкм. Подобная замена не связана с большими затратами. Стекла и полимеры - аморфные материалы; бывают волокна поликристаллические, их получают с помощью выдавливания из кристаллического стерженька на специальной машине - экструдере. Поликристаллические волокна делают обычно небольшой длины - метры-десятки метров и, как правило, используют для передачи мощного лазерного излучения.
Стекол, из которых делают стеклянные волокна, очень много, это кварцевые стекла (из оксида кремния), фторидные стекла - фториды тяжелых металлов и халькогенидные стекла. Все они работают в видимом диапазоне или в ближнем ИК и в далеком ИК (максимум до 10 микрон). Полимерные световоды - это видимый и ближний ИК-диапазоны.
Кварцевое стекло является очень хорошим материалом. Одна из причин, почему сейчас фторидные полимерные стекла не разрабатывают, хотя там потенциально возможны более низкие потери, состоит в том, что эти стекла более низкого качества. Менее стабильны, гигроскопичны. Кварцевое стекло - это материал, близкий к идеалу. Оно механически прочно, очень стабильно - может лежать десятилетиями и столетиями без изменения молекулярной структуры.
Другие статьи по теме
Классификация задвижек и ремонт трубопроводов
Современное развитие технологий связи, рост всемирной сети
Интернет и увеличение полосы пропускания каналов создают хорошую базу для
организации видеоконференций не только в локальных сетях, но и через Интернет.
В 1990 году
бы ...
Проект электрической осветительной установки бройлерного цеха
освещенности и
спектрального состава света зависят здоровье и продуктивность животных, расход
кормов и качество получаемой продукции.
С внедрением
новых технологии на крупных специализированных фермах и комплексах существенно
...