Bahan sing digunakake kanggo nggawe serat optik bisa nyerep energi cahya. Sawise partikel ing bahan serat optik nyerep energi cahya, padha gawé geter lan panas, lan dissipate energi, asil ing mundhut panyerepan.Artikel iki bakal nganalisa mundhut panyerepan saka bahan serat optik.
Kita ngerti manawa materi dumadi saka atom lan molekul, lan atom dumadi saka inti atom lan elektron ekstranuklear, sing muter ngubengi inti atom ing orbit tartamtu. Iki kaya Bumi sing kita urip, uga planet kaya Venus lan Mars, kabeh ngubengi Srengenge. Saben elektron nduweni jumlah energi tartamtu lan ana ing orbit tartamtu, utawa kanthi tembung liya, saben orbit nduweni tingkat energi tartamtu.
Tingkat energi orbit sing luwih cedhak karo inti atom luwih murah, dene tingkat energi orbit sing luwih adoh saka inti atom luwih dhuwur.Gedhene beda tingkat energi antarane orbit diarani beda tingkat energi. Nalika elektron transisi saka tingkat energi kurang menyang tingkat energi dhuwur, padha kudu nresep energi ing beda tingkat energi cocog.
Ing serat optik, nalika èlèktron ing tingkat energi tartamtu disinari kanthi cahya kanthi dawa gelombang sing cocog karo prabédan tingkat energi, elektron sing dumunung ing orbital ènergi kurang bakal pindhah menyang orbital kanthi tingkat energi sing luwih dhuwur.Elektron iki nyerep energi cahya, nyebabake panyerepan cahya ilang.
Bahan dhasar kanggo manufaktur serat optik, silikon dioksida (SiO2), dhewe nyerep cahya, siji disebut panyerepan ultraviolet lan liyane disebut panyerepan inframerah. Saiki, komunikasi serat optik umume mung beroperasi ing kisaran dawa gelombang 0.8-1.6 μm, mula kita mung bakal ngrembug babagan kerugian ing wilayah kerja iki.
Puncak panyerepan sing diasilake dening transisi elektronik ing kaca kuarsa watara 0.1-0.2 μm dawa gelombang ing wilayah ultraviolet. Nalika dawane gelombang mundhak, panyerepane mboko sithik mudhun, nanging wilayah sing kena pengaruh amba, tekan dawane gelombang ing ndhuwur 1 μm. Nanging, panyerepan UV duwe pengaruh cilik ing serat optik kuarsa sing beroperasi ing wilayah inframerah. Contone, ing wilayah cahya katon ing dawa gelombang 0,6 μm, panyerepan ultraviolet bisa tekan 1dB / km, kang suda kanggo 0,2-0,3dB / km ing dawa gelombang 0,8 μm, lan mung bab 0,1dB / km ing dawa gelombang 1,2 μm.
Kehilangan panyerepan inframerah saka serat kuarsa diasilake dening getaran molekul materi ing wilayah inframerah. Ana sawetara puncak panyerepan geter ing pita frekuensi ing ndhuwur 2 μm. Amarga pengaruh saka macem-macem unsur doping ing serat optik, iku mokal kanggo serat kuarsa duwe jendhela mundhut kurang ing pita frekuensi ndhuwur 2 μm. Rugi watesan teoritis ing dawa gelombang 1,85 μm yaiku ldB / km.Liwat riset, uga ditemokake yen ana sawetara \"molekul ngrusak\" sing nyebabake masalah ing kaca kuarsa, utamane impurities logam transisi sing mbebayani kayata tembaga, wesi, kromium, mangan, lan liya-liyane. Iki \'penjahat\' kanthi rakus nyerep energi cahya ing katerangan cahya, mlumpat lan mlumpat, nyebabake mundhut energi cahya. Ngilangi 'problem' lan ngresiki bahan kimia sing digunakake kanggo nggawe serat optik bisa nyuda kerugian.
Sumber panyerepan liyane ing serat optik kuarsa yaiku fase hidroksida (OH -). Wis ditemokake yen hidroksida nduweni telung puncak panyerepan ing pita kerja serat, yaiku 0,95 μm, 1,24 μm, lan 1,38 μm. Antarane wong-wong mau, mundhut panyerepan ing dawa gelombang 1,38 μm paling abot lan duwe impact paling gedhe ing serat. Ing dawa gelombang 1,38 μm, mundhut puncak panyerepan sing diasilake dening ion hidroksida kanthi isi mung 0,0001 nganti 33dB/km.
Saka ngendi asale ion hidroksida iki? Ana akeh sumber ion hidroksida. Kaping pisanan, bahan sing digunakake kanggo nggawe serat optik ngemot kelembapan lan senyawa hidroksida, sing angel dicopot sajrone proses pemurnian bahan mentah lan pungkasane tetep dadi ion hidroksida ing serat optik; Kapindho, senyawa hidrogen lan oksigen sing digunakake ing manufaktur serat optik ngemot jumlah kelembapan sing sithik; Katelu, banyu diasilake sajrone proses manufaktur serat optik amarga reaksi kimia; Kaping papat yaiku mlebune hawa njaba nggawa uap banyu. Nanging, proses manufaktur saiki wis dikembangake nganti tingkat sing cukup, lan isi ion hidroksida wis dikurangi nganti tingkat sing cukup sithik, saengga pengaruhe ing serat optik bisa diabaikan.
Wektu kirim: Oct-23-2025