Optik tolalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan material yorug'lik energiyasini o'zlashtirishi mumkin. Optik tolali materiallardagi zarralar yorug'lik energiyasini o'zlashtirgandan so'ng, ular tebranish va issiqlik hosil qiladi va energiyani tarqatadi, natijada yutilish yo'qoladi.Ushbu maqolada optik tolali materiallarning assimilyatsiya yo'qotilishi tahlil qilinadi.
Bizga ma'lumki, materiya atomlar va molekulalardan, atomlar esa atom yadrolari va yadrodan tashqari elektronlardan iborat bo'lib, ular atom yadrosi atrofida ma'lum bir orbitada aylanadi. Bu xuddi biz yashayotgan Yer kabi, shuningdek, Venera va Mars kabi sayyoralar ham Quyosh atrofida aylanadi. Har bir elektron ma'lum miqdorda energiyaga ega va ma'lum bir orbitada bo'ladi, yoki boshqacha aytganda, har bir orbita ma'lum energiya darajasiga ega.
Atom yadrosiga yaqinroq bo'lgan orbital energiya darajasi pastroq bo'lsa, atom yadrosidan uzoqroq bo'lgan orbital energiya darajasi yuqori bo'ladi.Orbitalar orasidagi energiya darajasi farqining kattaligi energiya darajasi farqi deb ataladi. Elektronlar past energiya darajasidan yuqori energiya darajasiga o'tganda, ular mos keladigan energiya darajasi farqida energiyani o'zlashtirishi kerak.
Optik tolalarda ma'lum energiya darajasidagi elektronlar energiya darajasi farqiga mos keladigan to'lqin uzunligidagi yorug'lik bilan nurlantirilganda, past energiyali orbitallarda joylashgan elektronlar yuqori energiya darajasiga ega bo'lgan orbitallarga o'tadi.Bu elektron yorug'lik energiyasini yutadi, natijada yorug'likning yutilishi yo'qoladi.
Optik tolalarni ishlab chiqarish uchun asosiy material, kremniy dioksidi (SiO2) o'zi yorug'likni yutadi, biri ultrabinafsha yutilish, ikkinchisi esa infraqizil yutilish deb ataladi. Hozirgi vaqtda optik tolali aloqa odatda faqat 0,8-1,6 m m to'lqin uzunligi oralig'ida ishlaydi, shuning uchun biz faqat ushbu ish sohasidagi yo'qotishlarni muhokama qilamiz.
Kvars oynasida elektron o'tishlar natijasida hosil bo'lgan yutilish cho'qqisi ultrabinafsha mintaqada 0,1-0,2 m m to'lqin uzunligini tashkil qiladi. To'lqin uzunligi oshgani sayin uning so'rilishi asta-sekin kamayadi, ammo ta'sirlangan hudud keng bo'lib, to'lqin uzunligi 1 m dan yuqori bo'ladi. Biroq, UV yutilishi infraqizil mintaqada ishlaydigan kvarts optik tolalariga juda oz ta'sir qiladi. Masalan, to'lqin uzunligi 0,6 m m bo'lgan ko'rinadigan yorug'lik hududida ultrabinafsha nurning yutilishi 1 dB / km ga yetishi mumkin, bu to'lqin uzunligi 0,8 mkm bo'lganida 0,2-0,3 dB / km gacha kamayadi va 1 mkm to'lqin uzunligida atigi 0,1 dB / km gacha kamayadi.
Kvars tolasining infraqizil assimilyatsiya yo'qolishi infraqizil mintaqadagi materialning molekulyar tebranishi natijasida hosil bo'ladi. 2 m dan yuqori chastota diapazonida bir nechta tebranishlarni yutish cho'qqilari mavjud. Optik tolalardagi turli doping elementlarining ta'siri tufayli kvarts tolalari 2 m dan yuqori chastota diapazonida kam yo'qotish oynasiga ega bo'lishi mumkin emas. 1,85 m m to'lqin uzunligida nazariy chegara yo'qolishi ldB / km ni tashkil qiladi.Tadqiqotlar natijasida, shuningdek, kvarts oynasida muammo tug'diruvchi "buzg'unchi molekulalar" mavjudligi aniqlandi, asosan zararli o'tish metall aralashmalari, masalan, mis, temir, xrom, marganets va boshqalar. Bu "yovuzlar" yorug'lik yoritilishida yorug'lik energiyasini ochko'zlik bilan o'zlashtiradilar, sakrash va sakrashda yorug'lik energiyasini yo'qotadilar. "Muammolarni" bartaraf etish va optik tolalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materiallarni kimyoviy tozalash yo'qotishlarni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
Kvarts optik tolalardagi yana bir yutilish manbai gidroksid (OH -) fazasidir. Aniqlanishicha, gidroksid tolaning ishchi bandida uchta yutilish cho'qqisiga ega bo'lib, ular 0,95 mkm, 1,24 m m va 1,38 m ga teng. Ular orasida 1,38 m m to'lqin uzunligida yutilish yo'qolishi eng og'ir va tolaga eng katta ta'sir ko'rsatadi. To'lqin uzunligi 1,38 m m bo'lganida, tarkibi atigi 0,0001 bo'lgan gidroksid ionlari tomonidan hosil qilingan yutilish cho'qqisining yo'qolishi 33 dB / km ga etadi.
Bu gidroksid ionlari qayerdan keladi? Gidroksid ionlarining ko'plab manbalari mavjud. Birinchidan, optik tolalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materiallar xom ashyoni tozalash jarayonida olib tashlanishi qiyin bo'lgan namlik va gidroksid birikmalarini o'z ichiga oladi va oxir-oqibat optik tolalarda gidroksid ionlari shaklida qoladi; Ikkinchidan, optik tolalarni ishlab chiqarishda ishlatiladigan vodorod va kislorod birikmalari oz miqdorda namlikni o'z ichiga oladi; Uchinchidan, kimyoviy reaksiyalar natijasida optik tolalarni ishlab chiqarish jarayonida suv hosil bo'ladi; To'rtinchisi, tashqi havoning kirishi suv bug'ini olib keladi. Biroq, hozirda ishlab chiqarish jarayoni sezilarli darajada rivojlangan va gidroksid ionlarining tarkibi etarlicha past darajaga tushirilgan, uning optik tolalarga ta'sirini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.
Xabar vaqti: 23-oktabr-2025