Materyalê ku ji bo çêkirina fîberên optîkî tê bikar anîn dikare enerjiya ronahiyê bimijîne. Piştî ku perçeyên di materyalên fîbera optîkî de enerjiya ronahiyê bimijînin, ew lerizîn û germê çêdikin, û enerjiyê belav dikin, di encamê de windabûna mijandinê çêdibe.Ev gotar dê windabûna mijandinê ya materyalên fîbera optîkî analîz bike.
Em dizanin ku made ji atom û molekulan pêk tê, û atom ji navokên atomî û elektronên derveyî navokî pêk tên, ku li dora navokê atomî di orbîteke diyarkirî de dizivirin. Ev mîna Erdê ye ku em lê dijîn, û her weha gerstêrkên mîna Venûs û Mars, hemî li dora Rojê dizivirin. Her elektronek xwedî mîqdarek enerjiyê ya diyarkirî ye û di orbîteke diyarkirî de ye, an jî bi gotineke din, her orbît xwedî astek enerjiyê ya diyarkirî ye.
Astên enerjiya orbitalê yên nêzîkî navika atomê nizmtir in, di heman demê de asta enerjiya orbitalê yên dûrtir ji navika atomê bilindtir in.Mezinahiya cudahiya asta enerjiyê ya di navbera orbitan de wekî cudahiya asta enerjiyê tê binavkirin. Dema ku elektron ji astek enerjiya nizm ber bi astek enerjiya bilind ve diçin, ew hewce ne ku enerjiyê li cudahiya asta enerjiyê ya têkildar bimijin.
Di fîberên optîkî de, dema ku elektronên di astek enerjiyê ya diyarkirî de bi ronahiya dirêjahiya pêlê ya ku bi cûdahiya asta enerjiyê re têkildar e têne tîrêj kirin, elektronên ku li ser orbitalên kêm-enerjî ne dê derbasî orbitalên bi asta enerjiyê ya bilindtir bibin.Ev elektron enerjiya ronahiyê dimije, di encamê de ronahî dimije û winda dibe.
Materyalê bingehîn ji bo çêkirina fîberên optîkî, dîoksîda silîkonê (SiO2), bi xwe ronahiyê dimije, yek jê re vegirtina ultraviyole û ya din jî wekî vegirtina înfrared tê gotin. Niha, ragihandina fîber optîk bi gelemperî tenê di rêza dirêjahiya pêlê ya 0.8-1.6 μ m de dixebite, ji ber vê yekê em ê tenê li ser windahiyên di vê qada xebatê de nîqaş bikin.
Lûtkeya vegirtinê ya ku ji hêla veguherînên elektronîkî di cama quartz de çêdibe, di herêma dirêjahiya pêlê de li dora 0.1-0.2 μ m ye. Her ku dirêjahiya pêlê zêde dibe, vegirtina wê hêdî hêdî kêm dibe, lê herêma bandorkirî fireh e, digihîje dirêjahiya pêlê ya li jor 1 μ m. Lêbelê, vegirtina UV bandorek hindik li ser fîberên optîkî yên quartz dike ku di herêma înfrared de dixebitin. Mînakî, di herêma ronahiya xuya de di dirêjahiya pêlê ya 0.6 μ m de, vegirtina ultraviyole dikare bigihîje 1dB/km, ku di dirêjahiya pêlê ya 0.8 μ m de dadikeve 0.2-0.3dB/km, û di dirêjahiya pêlê ya 1.2 μ m de tenê bi qasî 0.1dB/km.
Windabûna vegirtina înfrared a fîbera kuartzê ji ber lerizîna molekulî ya materyalê di herêma înfrared de çêdibe. Di benda frekansê ya jor 2 μ m de çend lûtkeyên vegirtina lerizînê hene. Ji ber bandora hêmanên dopîngê yên cûrbecûr di fîberên optîkî de, ne gengaz e ku fîberên kuartzê di benda frekansê ya jor 2 μ m de pencereyek windabûna kêm hebe. Sînorê windabûna teorîk di dirêjahiya pêlê ya 1.85 μ m de ldB/km ye.Bi lêkolînan, her wiha hat dîtin ku hin "molekulên wêranker" hene ku di cama quartzê de dibin sedema pirsgirêkan, bi taybetî qirêjiyên metalên veguhêz ên zirardar ên wekî sifir, hesin, krom, manganez û hwd. Ev "xerabkar" bi çavbirçî enerjiya ronahiyê di bin ronahiya ronahiyê de dimijin, li dora xwe diqelişin û diqelişin, dibin sedema windabûna enerjiya ronahiyê. Jiholêrakirina "tevlihevkeran" û paqijkirina kîmyewî ya materyalên ku ji bo çêkirina fîberên optîkî têne bikar anîn dikare windahiyan pir kêm bike.
Çavkaniyek din a vegirtinê di fîberên optîkî yên kuartzê de qonaxa hîdroksîd (OH-) ye. Hat dîtin ku hîdroksîd di benda xebatê ya fîberê de sê lûtkeyên vegirtinê hene, ku 0.95 μ m, 1.24 μ m, û 1.38 μ m ne. Di nav wan de, windabûna vegirtinê di dirêjahiya pêlê ya 1.38 μ m de ya herî giran e û bandora herî mezin li ser fîberê dike. Di dirêjahiya pêlê ya 1.38 μ m de, windabûna lûtkeya vegirtinê ya ku ji hêla îyonên hîdroksîdê ve bi naveroka tenê 0.0001 ve çêdibe, bi qasî 33dB/km bilind e.
Ev îyonên hîdroksîd ji ku tên? Gelek çavkaniyên îyonên hîdroksîd hene. Pêşî, materyalên ku ji bo çêkirina fîberên optîkî têne bikar anîn şilbûn û pêkhateyên hîdroksîd dihewînin, ku di pêvajoya paqijkirina madeya xav de zehmet e ku werin rakirin û di dawiyê de di fîberên optîkî de bi şiklê îyonên hîdroksîd dimînin; Ya duyemîn, pêkhateyên hîdrojen û oksîjenê yên ku di çêkirina fîberên optîkî de têne bikar anîn, mîqdarek piçûk şilbûnê dihewînin; Ya sêyemîn, av di dema pêvajoya çêkirina fîberên optîkî de ji ber reaksiyonên kîmyewî çêdibe; Ya çaremîn ev e ku ketina hewaya derve buhara avê tîne. Lêbelê, pêvajoya çêkirinê niha gihîştiye astek berbiçav, û naveroka îyonên hîdroksîd gihîştiye astek têra xwe nizm ku bandora wê li ser fîberên optîkî dikare were paşguh kirin.
Dema weşandinê: 23ê Cotmeha 2025an