овлене наявністю домішок (втрати). У кварці такими домішками, що проявляються як центри забарвлення, є іони металів групи мідь - хром, а саме мідь, хром, магній, нікель, залізо. Однак при сучасних методах очищення роль домішок у кварці виявляється несуттєвою; значення їх як центрів забарвлення зберігається лише для багатокомпонентних стекол.
Значне поглинання відбувається за рахунок гідроксильної групи ОН (втрати, але спектр цього поглинання має характер окремих вузьких смуг, так що в проміжках між ними додаткове загасання може бути нікчемним. Основний пік коливального збудження зв'язку О-Н спостерігається при = 2,72 мкм, менші піки, обумовлені обертонами, - при довжинах хвиль 1,24; 0,94; 0,88; 0,72 мкм. Робочу довжину хвилі випромінювача прагнуть помістити між цими піками. p> 3. Технологічні розкид визначальних параметрів світловода (втрати (: еліптичність серцевини, статистичні флуктуації її діаметра і показателяпо довжині світловода, порушення обраного закону розподілу показника заломлення по перетину серцевини [зокрема, дуже часто на осі . Світловода спостерігається провал кривої]. Все це призводить до розсіювання і перекачуванні частини енергії поширюється випромінювання в випливають моди.
4. Явища, пов'язані з дефектами експлуатації, що проявляються вже після виготовлення волокна. Це втрати, зумовлені микроизгибах, що виникають в місцях контакту волокна • із захисними оболонками і упрочняющими елементами кабелю. Практично після укладання волокна в кабель його затухання може на 20 ... 50% перевищити початкове значення. Додаткові механічні напруги і мікровигини виникають також при зміні температури навколишнього середовища, причому вони тим значніше, чим ширше діапазон робочих температурХарактерно, що температурні ефекти обумовлені не тільки взаємодією волокна з оточуючими елементами, але і внутрішніми напруженнями, а також зміною величини через відмінності (нехай незначного) фізичних властивостей серцевини і оболонки. Обидва види втрат - кабельниеі температурні - повністю усунути не вдається, однак при оптимальної конструкції волокна і кабелю вони можуть бути досить малими.
5. Потеріобусловленние впливом проникаючої радіації і принципово не переборні. У кварцових волокнах іонізуюче випромінювання призводить до розриву зв'язків у молекулі і появи вільних зв'язків, які служать пастками. зарядів, що підвищує в кінцевому рахунку загасання сигналу. Детальний опис радіаційного впливу викликає складності, спостережувані явища не завжди допускають однозначну інтерпретацію, однак деякі загальні закономірності для кварцових світловодів все ж можуть бути сформульовані. Встановлено, що при малих дозах, що не перевищують 10 7 радий, різні види радіації (електрони, протони, нейтрони, альфа-, гамма-і рентгенівське випромінювання) надають на світлопроводи практично однаковий вплив. При слабких впливах додаткове поглинання спочатку лінійно залежить від дози, а потім спостерігається насичення. Наведення поглинання складається з двох компонентів: стабільного і нестабільного, зникає при відпалі або інтенсивної засветке. Як правило, обидва компоненти наведеної поглинання значно більше для легованого, ніж для чистого кварцу.
Важлива загальна закономірність радіаційних дефектів виявляється в тому, що вони тим менше впливають на загасання, чим більше довжина хвилі випромінювання: у першому наближенні при ~ 1 мкм наведені втрати пропорціональнигде .. 7. p> 6. Втрати виникають внаслідок тимчасових деградаційних явищ. При витягуванні волокон на їх поверхні утворюються мікротріщини, які з плином часу можуть збільшуватися і викликати поява додаткових втрат (а в кінцевому рахунку і повне руйнування волокна). Процес істотно прискорюється при наявності механічних деформацій і хімічному дії тих чи інших реагентів, головним чином вологи і кисню, усунути вплив яких практично неможливо.
Підводячи підсумки, можна розписати загальний вираз (9.18) наступним чином:
В
Зазначимо, що користуватися (9.20) практично неможливо: більшість його становлять не розраховуються і характеризуються індивідуальної спектральної залежністю. Типовий спектр поглинання високочистого кварцового світловода (поза кабелю) представлений на рис. 9.5, де наочно відображені закономірності релеевекого розсіювання і піки, пов'язані з ОН-групами; видно також наявність трьох вікон прозорості поблизу довжин хвиль 0,85; 1,3 і 1,55 мкм і перевага довгохвильових окоп.
Межі застосовності * Представлені в цьому розділі фізична картина і розрахункові співвідношення справедливі як деяке наближення до дійсності. Є обмеження, які випливають безпосередньо з розглянутої теорії або як наслідок з неврахованих фізичних ефектів.
Раніше вказувалося, що при V = 1 до 70% потужності спрямовується моди витікає в оболонку, тобто вихідні якісні уявлення про оастюстраненіі випромінювання по світловод втрачають сенс. Условіеопределяет геометричний межа предст...
