Оптикалык булаларды өндүрүү үчүн колдонулган материал жарык энергиясын сиңире алат. Оптикалык була материалдарындагы бөлүкчөлөр жарык энергиясын сиңирип алгандан кийин, термелүүнү жана жылуулукту жаратып, энергияны таркатып, сиңирүү жоготууга алып келет.Бул макалада оптикалык була материалдарды жутуу жоготууга талдоо болот.
Материя атомдордон жана молекулалардан, ал эми атомдор атомдук ядролордон жана ядродон тышкаркы электрондордон турат, алар атом ядросунун айланасында белгилүү бир орбитада айланарын билебиз. Бул биз жашаган Жер сыяктуу, ошондой эле Венера жана Марс сыяктуу планеталар Күндүн айланасында айланат. Ар бир электрон белгилүү бир энергияга ээ жана белгилүү бир орбитада болот, же башкача айтканда, ар бир орбитанын белгилүү бир энергетикалык деңгээли бар.
Атомдук ядрого жакын орбиталык энергиянын деңгээли төмөн, ал эми атом ядросунан алысыраак жайгашкан орбиталык энергиянын деңгээли жогору.Орбиталардын ортосундагы энергия деңгээлинин айырмасынын чоңдугу энергия деңгээлинин айырмасы деп аталат. Электрондор төмөнкү энергетикалык деңгээлден жогорку энергетикалык деңгээлге өткөндө, алар тиешелүү энергия деңгээлиндеги айырмачылыкта энергияны сиңирип алышы керек.
Оптикалык жипчелерде белгилүү бир энергетикалык деңгээлдеги электрондор энергия деңгээлинин айырмасына туура келген толкун узундуктагы жарык менен нурланганда, энергиясы аз орбитальдарда жайгашкан электрондор энергия деңгээли жогору болгон орбиталдарга өтөт.Бул электрон жарык энергиясын сиңирет, натыйжада жарыктын жутулушу жоголот.
Оптикалык булаларды өндүрүү үчүн негизги материал кремний диоксиди (SiO2) өзү жарыкты сиңирет, бири ультра кызгылт көк, экинчиси инфракызыл абсорбция деп аталат. Азыркы учурда, була-оптикалык байланыш жалпысынан 0,8-1,6 μ м толкун узундугу диапазонунда гана иштейт, ошондуктан биз бул жумушчу аймактагы жоготууларды гана талкуулайбыз.
Кварц айнегиндеги электрондук өтүүлөрдөн келип чыккан жутуу чокусу ультра кызгылт көк чөлкөмдө 0,1-0,2 μ м толкун узундугун түзөт. Толкун узундугу өскөн сайын анын жутулушу акырындык менен азаят, бирок жабыркаган аймак кең, толкун узундугу 1 мкмден жогору жетет. Бирок, UV жутуу инфракызыл аймакта иштеген кварцтык оптикалык булаларга аз таасир этет. Мисалы, 0,6 μ м толкун узундугундагы көрүнгөн жарык аймагында ультра кызгылт көк нурдун жутулушу 1 дБ/км жетиши мүмкүн, ал 0,8 мкм толкун узундугунда 0,2-0,3 дБ/км чейин төмөндөйт, ал эми толкун узундугу 1,2 м болгондо 0,1 дБ/кмге чейин төмөндөйт.
Кварц буласынын инфракызыл сиңирүү жоготуусу инфракызыл аймактагы материалдын молекулярдык титирөөсүнөн пайда болот. 2 μ м жогору жыштык тилкесинде бир нече термелүү жутулуунун чокулары бар. Оптикалык булаларга ар кандай допинг элементтеринин таасиринен кварц булаларынын 2 мкм жогору жыштык тилкесинде аз жоготуу терезеси болушу мүмкүн эмес. 1,85 μ м толкун узундугунда теориялык чек жоготуу лдБ/км.Изилдөөлөр аркылуу ошондой эле кварц айнегинде көйгөйлөрдү пайда кылган кээ бир \”кыйратуучу молекулалар\” бар экени, негизинен жез, темир, хром, марганец сыяктуу зыяндуу өткөөл металл аралашмалары бар экени аныкталган. Бул \'жамандар\' жарыктын жарыгы астында жарык энергиясын ач көздүк менен сиңирип, секирип, секирип, жарык энергиясын жоготушуна алып келет. \'Кыйынчылыктарды жаратуучуларды' жок кылуу жана оптикалык булаларды өндүрүү үчүн колдонулган материалдарды химиялык тазалоо жоготууларды бир топ азайтат.
Кварцтык оптикалык булалардын дагы бир жутуу булагы гидроксид (OH -) фазасы. Гидроксиддин жипченин жумушчу тилкесинде үч жутуу чокусу бар экени аныкталган, алар 0,95 μ м, 1,24 μ м жана 1,38 μ м. Алардын ичинен 1,38 μ м толкун узундугунда жутулуунун жоготуусу эң оор жана жипчеге эң чоң таасирин тийгизет. 1,38 μ м толкун узундугунда, 0,0001 гана мазмуну бар гидроксид иондору тарабынан түзүлгөн абсорбциянын эң жогорку жоготуусу 33дБ/кмге жетет.
Бул гидроксид иондору кайдан келет? Гидроксид иондорунун көптөгөн булактары бар. Биринчиден, оптикалык булаларды өндүрүү үчүн колдонулган материалдар чийки заттарды тазалоо процессинде алып салуу кыйын болгон ным жана гидроксиддик бирикмелерди камтыйт жана акыры оптикалык булаларда гидроксид иондору түрүндө калат; Экинчиден, оптикалык жипчелерди өндүрүүдө колдонулган суутек жана кычкылтек кошулмаларында бир аз ным бар; Үчүнчүдөн, суу химиялык реакциялардын натыйжасында оптикалык булаларды өндүрүү процессинде пайда болот; Төртүнчүсү, сырткы абанын кириши суу буусун алып келет. Бирок, азыр өндүрүш процесси бир топ деңгээлге чейин өнүккөн жана гидроксид иондорунун мазмуну оптикалык булаларга тийгизген таасирин этибарга албай коюуга мүмкүн болгон жетишерлик төмөн деңгээлге чейин кыскарган.
Пост убактысы: 23-окт.2025