Развитие научно-технических решений в медицине. Канюков В.Н - 68 стр.

между ними определяют длины волн, на которых поглощение наиболее си-
льное.
      На рисунке 2.14 (б) показано, что увеличение масс атомов стеклообра-
зных материалов и ослабление силы связи между ними приводит к поглоще-
нию более длинных волн. Установлено, что ZrF4 и AsSe3 сильно ослабляют
световое излучение в длинноволновой инфракрасной области, а SiO2 наибо-
лее сильно поглощает световое излучение в средней инфракрасной области.
      Потери светового излучения в стёклах и волоконных световодах прои-
сходят также из-за рассеяния на различного рода неоднородностях в составе
и плотности материала. Основным механизмом потерь в твёрдых телах,
включая стёкла, является рэлеевское рассеяние света – рассеяние на неодно-
родностях, меньших длины волны света.
      Электронное и колебательное поглощения и рэлеевское рассеяние от-
носят к собственным оптическим потерям, присущим самому материалу.
      Кроме того происходят и несобственные оптические потери, возника-
ющие из-за присутствия нежелательных примесей в материале и несовер-
шенства технологии получения стекловолокна. К этим потерям относят по-
глощение световой энергии посторонними примесями, присутствующими в
материале волокна, её рассеяние на больших включениях и пустотах, а также
потери за счёт неравномерности диаметра волокна по его длине и отклонений
от требуемых величин показателя преломления по сечению световода.
      Общие потери в световоде характеризуются коэффициентом затухания,
который выражается в децибелах на километр (дБ/км). Из рисунка 2.14 (а)
видно, что минимумы потерь в стекловолокне находятся в инфракрасной об-
ласти оптического излучения и совпадают с длинами волн, генерируемых со-
временными лазерами: полупроводникового лазера λ = 0,75—0,91 мкм, твер-
дотельного лазера на стекле с неодимом и ИАГ лазера с неодимом λ = 1,06
мкм. Для кварцевых световодов минимум коэффициента ослабления нахо-
дится в более далёкой инфракрасной области (λ = 1,3 мкм).
      В первых стекловолокнах оптические потери составляли около 1000
дБ/км, т.е. свет ослаблялся вдвое на расстоянии 1 метр. Совершенствуя тех-
нологию изготовления стекловолокон, потери в них удалось снизить до 20
дБ/км. Позднее были созданы стекловолокна с потерями менее 1 дБ/км, т.е.
свет ослабевал на 20 % на длине 1 км.
      Есть сведения о том, что в настоящее время созданы кварцевые свето-
воды, у которых оптические потери равны 0,2 дБ/км, на длине волны 1,5 мкм.




     2.3.3.3 Дисперсионные явления в световодах