Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 110 стр.

UptoLike

Составители: 

109
и перекачке части энергии распространяющегося излучения в вытекающие мо-
ды.
4. Явления, связанные с дефектами эксплуатации, проявляющимися уже по-
сле изготовления волокна. Это потери, обусловленные микроизгибами, возни-
кающими в местах контакта волокна с защитными оболочками и упрочняющи-
ми элементами кабеля. Практически после укладки волокна в кабель его зату-
хание может на 20-50% превысить исходное значение. Дополнительные меха-
нические напряжения и микроизгибы возникают также при изменении темпера-
туры окружающей среды, причем они тем значительнее, чем шире диапазон ра-
бочих температур ∆Т
раб
. Характерно, что температурные эффекты обусловлены
не только взаимодействием волокна с окружающими элементами, но и внут-
ренними напряжениями, а также изменением величины δ из-за различия (пусть
незначительного) физических свойств сердцевины и оболочки. Оба вида потерь
- кабельные b
каб
и температурные b
Т
- полностью устранить не удается, однако
при оптимальной конструкции волокна и кабеля они могут быть достаточно
малыми.
5. Потери b
R
, обусловленные воздействием проникающей радиации и прин-
ципиально не устранимые. В кварцевых волокнах ионизирующее излучение
приводит к разрыву связей в молекуле SiO
2
и появлению свободных связей, ко-
торые служат ловушками зарядов, что повышает в конечном счёте затухание
сигнала. Детальное описание радиационного воздействия вызывает сложности,
наблюдаемые явления не всегда допускают однозначную интерпретацию, одна-
ко некоторые общие закономерности для кварцевых световодов все же могут
быть сформулированы. Установлено, что при малых дозах, не превышающих
10
7
рад, различные виды радиации (электроны, протоны, нейтроны, альфа-,
гамма- и рентгеновское излучения) оказывают на световоды практически оди-
наковое воздействие. При слабых воздействиях дополнительное поглощение
сначала линейно зависит от дозы, а затем наблюдается насыщение. Наведенное
поглощение состоит из двух компонентов: стабильного и нестабильного, исче-
зающего при отжиге или интенсивной засветке. Как правило, оба компонента
наведённого поглощения значительно больше для легированного, чем для чис-
того кварца.
Важная общая закономерность радиационных дефектов проявляется в том,
что они тем меньше влияют на затухание, чем больше длина волны излучения:
в первом приближении при λ = 1 мкм наведенные потери пропорциональны λ
-r
,
где r = 5-7.
6. Потери b
Д
, возникающие вследствие временных деградационных явлений.
При вытягивании волокон на их поверхности образуются микротрещины, кото-
рые с течением времени могут увеличиваться и вызывать появление дополни-
тельных потерь. Процесс существенно ускоряется при наличии механических
деформаций и химическом действии тех или иных реагентов, главным образом
влаги и кислорода, устранить влияние которых практически невозможно.
Подводя итоги, можно расписать общее выражение для B следующим обра-
зом:
B
полн
= b
М
+ b
рел
+ b
ион
+ b
OH
+ b
техн
+ b
каб
+ b
Т
+ b
R
+ b
Д
.