Физические основы волоконной оптики. Волошина Т.В - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

20
оптической структуры с высоким показателем преломления сердцевины и
низким - оболочки.
Значительно более перспективными являются поликристаллические
материалы, главным образом на основе галогенидов таллия и серебра, в
частности смешанных соединений бромида и иодида таллия. Высокий
показатель преломления кристаллов галогенидов таллия (около 2,7)
предполагает высокий уровень рассеяния в них . Однако граница
колебательного поглощения у них сдвинута в длинноволновую инфракрасную
область, что позволяет передавать инфракрасное излучение в таких материалах
с длинами волн , на которых рассеяние уже значительно меньше. Согласно
теоретическим оценкам можно изготовить монокристаллы галогенидов таллия
с коэффициентом затухания менее 0,01 дБ/км на длинах волн , близких к 7 мкм .
Однако в процессе получения поликристаллических световодов в них создается
зернистая микроструктура, которая сильно рассеивает свет. Этот
несобственный механизм рассеяния в совокупности с поглощением ,
обусловленным присутствием примесей , приводит к затуханию в
поликристаллических световодах на основе галогенидов таллия в пределах от
150 до 400 дБ/км . Такой уровень затухания, однако, сохраняется в широком
диапазоне длин волн, охватывающем примерно от 6 до 15 мкм .
Другой материал для поликристаллических световодов состоит из
серебра, хлора и брома. Получены световоды с затуханием менее 1000 дБ/км на
длинах волн больше 6 мкм . Световоды как из галогенидов таллия, так и из
галогенидов серебра могут передавать излучение лазера на диоксиде углерода с
длиной волны 10,6 мкм . Поэтому эти материалы пригодны для передачи
мощного лазерного излучения, например для таких применений , как лазерная
хирургия.
Второй класс прозрачных в инфракрасной области спектра материалов
для волоконной оптики образуют халькогенидные стекла. Основной интерес
к халькогенидным световодам в настоящее время обусловливается их
способностью передавать инфракрасное излучение с длинами волн от 6 до 12
мкм на расстояния до нескольких метров . Их получают соединением металлов
с более тяжелыми элементами кислородной группы - халькогенами, т. е. серой ,
селеном и теллуром . Трисульфид мышьяка и триселенид мышьяка являются
характерными представителями халькогенидных стекол . Электронное
поглощение для трисульфида мышьяка лежит в середине видимой области
спектра, для триселенида мышьяка - в ближней инфракрасной области.
Поэтому первое стекло имеет красный цвет, а второе - черный.
У халькогенидных стекол высокий показатель преломления (между 2,4 и
2,7) и низкая температура стеклования (примерно 150-175°С), вследствие чего
они имеют низкое рэлеевское рассеяние. Вследствие высоких значений
показателя преломления рэлеевское рассеяние в халькогенидных стеклах ,
несмотря на низкие температуры стеклования, довольно большое и превышает
в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах в несколько раз рассеяние в
кварцевых стеклах . В среднем же инфракрасном диапазоне, где световоды из
кварцевых стекол уже непрозрачны , рэлеевское рассеяние в халькогенидных
стеклах , благодаря своему быстрому уменьшению при увеличении длины

Страницы