Природа загасання, Загасання світла через ZBLAN та діоксид кремнієве оптоволокно, Розсіювання світла, Дифузне відбиття світла - Оптичні хвилеводи

Загасання світла через ZBLAN та діоксид кремнієве оптоволокно

Загасання -- це зменшення інтенсивності світлових променів у волосках відносно відстанні перетнутої ними у середовищі передачі. Коефіцієнт загасання в оптоволокні зазвичай використовується в одиницях dB/km, завдячуючи відносно високій прозорості сучасного оптичного медіуму. Як правило, ним виступає кварцовий скляний світловод, що утримує захоплене проміння у границях свого фізичного тіла. Загасання --- є основним фактором, що обмежує просування цифрового сигналу на великі відстані. Не дивно, основна маса досліджень була проведена у зв'язку з намаганнями зменшити його вплив, та посилити оптичний сигнал. Емпіричний аналіз показав, що загасання у волосках виникає через розсіювання та поглинання.

Розсіювання світла

Докладніше: Дифузне відбиття світла

Розсіювання світла залежить від довжини світлової хвилі. Таким чином, виникають зони видимості на шкалі просторових координат відліку, що залежать від частоти падаючого променю та фізичних розмірів агенту розсіювання, який зазвичай предстає у вигляді якоїсь мікроструктури. Оскільки видиме світло має розміри довжини хвилі в одиницях мікрометрів, то центр дифузного відбиття повинен мати розміри співставимої величини.

Отже, причина загасання -- це розсіювання світла, створеного внутрішніми поверхнями та границями розділу речовин. У кристалічних матеріалах, таких як метали та кераміка, на додаток до пор на внутрішніх поверхнях та границях розділу, існують також нерегулярності у вигляді гранул. Недавно було продемонстровано, що коли розмір центру розсіювання менший величини довжини хвилі світла, що розсіюється, то показники величини дифузного відбиття більше не мають практично значення. Цей феномен дав початок виробництву прозорих керамічних матеріалів.

Дифузне відбиття світла

Аналогічно, розсіювання світла на матеріалах класу оптичних волокон спричиняється нерегулярностями на молекулярному рівні, або по-іншому флуктуаціями структурної будови скла. Справді, одна із свіжих теорій стверджує, що скло -- це ніщо інше, як обмежений випадок полікристалічного тіла. У межах даної викладки, наріжні домени локального групування предстаються структурними блоками як металів та сплавів, так і скла та кераміки. Розподілені як всередині, так і назовні цих доменів мікроструктурні дефекти, що і породжують найбільш ідеальні місця випадків дифузного відбиття. Цей самий ефект розглядається і як один із обмежуючих факторів прозорості інфрачервоних куполів для головок ракет.

У діапазоні значної потужності оптичного потоку, розсіювання може спричинятися також нелінійними процесами у товщині оптоволокна.

Похожие статьи




Природа загасання, Загасання світла через ZBLAN та діоксид кремнієве оптоволокно, Розсіювання світла, Дифузне відбиття світла - Оптичні хвилеводи

Предыдущая | Следующая