ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
22
Уже получены световоды из фторидных стекол длиной от 7 до 30 м с
оптическими потерями от 0,7 до 0,9 дБ/км на длине волны 2,5 мкм .
Прозрачность этих световодов значительно превосходит прозрачность всех
других инфракрасных материалов и все же пока она в семь раз хуже, чем у
лучших кварцевых волоконных световодов (не для инфракрасного излучения ),
и намного превышает собственный предел прозрачности для фторидных
световодов .
Приблизиться к этому пределу можно только путем выявления
источников несобственных потерь в световодах и управления ими. Детальное
изучение поглощения и рассеяния света уже позволило выявить некоторые из
таких источников . На длинах волн от 0,5 до 2 мкм затухание частично
обусловливается электронным поглощением на примесях меди, хрома, никеля и
железа. Загрязнение одной частью железа на миллион частей стекла, например,
может вызвать затухание в 15 дБ/км на длинах волн вблизи 2,5 мкм . Ионы
гидроксила, попадающие в световод из исходных материалов или в процессе
плавления стекла и получения световода, сильно поглощают инфракрасное
излучение. Оценки показывают, что присутствие одной миллионной части
ионов гидроксила в стекле может привести к затуханию , примерно равному
10000 дБ/км на длине волны 2,9 мкм . Хотя уже достигнуты значительные
успехи в области очистки исходных компонентов , используемых при синтезе
стекол , устранение несобственного рассеяния на мельчайших кристалликах и
пузырьках остается еще нерешенной проблемой для фторидных световодов .
Но даже при существующем уровне прозрачности стекла на основе
фторидов тяжелых металлов располагают широкими возможностями для
практического применения. Так , фторидные световоды уже используются в
хирургии для регулирования потребления анестезирующих газов пациентами
во время операции. В спектрах пропускания эти газы имеют характерную
полосу поглощения в инфракрасном диапазоне, которую можно передать по
световоду и контролировать. Таким образом можно изменять концентрацию
анестезирующего газа, подаваемого больному с каждым вдохом .
В большинстве применений инфракрасные волоконные световоды
используются просто для передачи излучения из одной точки в другую . Однако
инфракрасные материалы можно также использовать и для создания
специальных световодов , способных изменять амплитуду или длину волны
проходящего через них излучения. Одним из таких применений является
волоконно- оптический лазер. В сердцевину световода для волоконного лазера
вводят небольшое количество ионов определенных редкоземельных элементов .
Световод располагается между двумя отражающими зеркалами и в него
вводится излучение лазера с определенной длиной волны , которое переводит
редкоземельные ионы в высокоэнергетичные состояния. При возвращении в
состояния с более низкими энергиями возбужденные ионы излучают свет с
большими длинами волн , чем исходное возбуждающее излучение лазера.
Излучаемый свет усиливается, многократно проходя вперед и назад через
световод и отражаясь от зеркал. Одно из зеркал полупрозрачно, чтобы
высветить наружу часть излучаемого ионами света. Световод в этом случае
ведет себя как компактный твердотельный источник лазерного излучения с
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »
