Bahan anu dianggo pikeun ngadamel serat optik tiasa nyerep énergi cahaya. Saatos partikel dina bahan serat optik nyerep énergi cahaya, éta ngahasilkeun geteran sareng panas, sareng ngaleungitkeun énergina, anu nyababkeun leungitna panyerepan.Artikel ieu bakal nganalisis leungitna panyerepan bahan serat optik.
Urang terang yén materi diwangun ku atom sareng molekul, sareng atom diwangun ku inti atom sareng éléktron ekstranuklir, anu muter ngurilingan inti atom dina orbit anu tangtu. Ieu sapertos Bumi anu urang cicing, kitu ogé planét sapertos Venus sareng Mars, sadayana muter ngurilingan Panonpoé. Unggal éléktron ngagaduhan jumlah énergi anu tangtu sareng aya dina orbit anu tangtu, atanapi ku kecap sanésna, unggal orbit ngagaduhan tingkat énergi anu tangtu.
Tingkat énergi orbital anu langkung caket kana inti atom langkung handap, sedengkeun tingkat énergi orbital anu langkung tebih tina inti atom langkung luhur.Gedéna bédana tingkat énergi antara orbit disebut bédana tingkat énergi. Nalika éléktron transisi tina tingkat énergi anu handap ka tingkat énergi anu luhur, aranjeunna kedah nyerep énergi dina bédana tingkat énergi anu saluyu.
Dina serat optik, nalika éléktron dina tingkat énergi anu tangtu disinari ku cahaya kalayan panjang gelombang anu saluyu sareng bédana tingkat énergi, éléktron anu aya dina orbital énergi rendah bakal transisi ka orbital anu gaduh tingkat énergi anu langkung luhur.Éléktron ieu nyerep énergi cahaya, anu ngabalukarkeun leungitna panyerepan cahaya.
Bahan dasar pikeun ngadamel serat optik, silikon dioksida (SiO2), sorangan nyerep cahaya, anu hiji disebut panyerepan ultraviolét sareng anu sanésna disebut panyerepan infra red. Ayeuna, komunikasi serat optik umumna ngan ukur beroperasi dina kisaran panjang gelombang 0,8-1,6 μ m, janten urang ngan ukur bakal ngabahas karugian dina daérah kerja ieu.
Puncak panyerepan anu dihasilkeun ku transisi éléktronik dina kaca kuarsa nyaéta sakitar 0,1-0,2 μ m panjang gelombang di daérah ultraviolét. Nalika panjang gelombang ningkat, panyerepanna laun-laun ngirangan, tapi daérah anu kapangaruhan lega, ngahontal panjang gelombang di luhur 1 μ m. Nanging, panyerepan UV saeutik pangaruhna kana serat optik kuarsa anu beroperasi di daérah infra red. Salaku conto, di daérah cahaya anu katingali dina panjang gelombang 0,6 μ m, panyerepan ultraviolét tiasa ngahontal 1dB/km, anu turun janten 0,2-0,3dB/km dina panjang gelombang 0,8 μ m, sareng ngan ukur sakitar 0,1dB/km dina panjang gelombang 1,2 μ m.
Leungitna panyerepan infrabeureum tina serat kuarsa dihasilkeun ku geteran molekuler bahan dina daérah infrabeureum. Aya sababaraha puncak panyerepan geteran dina pita frékuénsi di luhur 2 μ m. Kusabab pangaruh rupa-rupa unsur doping dina serat optik, mustahil serat kuarsa gaduh jandela karugian anu handap dina pita frékuénsi di luhur 2 μ m. Leungitna wates téoritis dina panjang gelombang 1,85 μ m nyaéta ldB/km.Ngaliwatan panalungtikan, kapanggih ogé yén aya sababaraha "molekul destruktif" anu nyababkeun masalah dina kaca kuarsa, utamina pangotor logam transisi anu ngabahayakeun sapertos tambaga, beusi, kromium, mangan, jsb. 'Penjahat' ieu nyerep énergi cahaya kalayan rakus dina cahaya, luncat-luncat, nyababkeun leungitna énergi cahaya. Ngaleungitkeun 'tukang ngaganggu' sareng ngamurnikeun sacara kimiawi bahan anu dianggo pikeun ngadamel serat optik tiasa ngirangan karugian sacara signifikan.
Sumber panyerepan séjén dina serat optik kuarsa nyaéta fase hidroksida (OH-). Kapanggih yén hidroksida mibanda tilu puncak panyerepan dina pita kerja serat, nyaéta 0,95 μm, 1,24 μm, sareng 1,38 μm. Di antarana, leungitna panyerepan dina panjang gelombang 1,38 μm mangrupikeun anu paling parah sareng gaduh dampak panggedéna kana serat. Dina panjang gelombang 1,38 μm, leungitna puncak panyerepan anu dihasilkeun ku ion hidroksida kalayan eusi ngan ukur 0,0001 nyaéta dugi ka 33dB/km.
Ti mana asalna ion hidroksida ieu? Aya seueur sumber ion hidroksida. Kahiji, bahan anu dianggo pikeun ngadamel serat optik ngandung Uap sareng sanyawa hidroksida, anu hésé dipiceun nalika prosés purifikasi bahan baku sareng pamustunganana tetep dina bentuk ion hidroksida dina serat optik; Kadua, sanyawa hidrogén sareng oksigén anu dianggo dina ngadamel serat optik ngandung sakedik Uap; Katilu, cai dihasilkeun nalika prosés ngadamel serat optik kusabab réaksi kimia; Kaopat nyaéta asupna hawa éksternal mawa uap cai. Nanging, prosés ngadamel ayeuna parantos maju ka tingkat anu lumayan, sareng eusi ion hidroksida parantos dikirangan kana tingkat anu cekap handap sahingga dampakna kana serat optik tiasa dipaliré.
Waktos posting: 23-Okt-2025