په آپټیکل فایبر موادو کې د جذب ضایع کیدو تفصيلي توضیحات

هغه مواد چې د آپټیکل فایبر جوړولو لپاره کارول کیږي کولی شي رڼا انرژي جذب کړي. وروسته له دې چې د آپټیکل فایبر موادو ذرات د رڼا انرژي جذب کړي، دوی کمپن او تودوخه تولیدوي، او انرژي ضایع کوي، چې په پایله کې د جذب ضایع کیږي.دا مقاله به د آپټیکل فایبر موادو د جذب ضایع تحلیل کړي.

موږ پوهیږو چې ماده د اتومونو او مالیکولونو څخه جوړه شوې ده، او اتومونه د اتومي هستې او غیر هستوي الکترونونو څخه جوړ شوي دي، کوم چې د اتومي هستې شاوخوا په یو ځانګړي مدار کې ګرځي. دا د ځمکې په څیر دی چې موږ پکې ژوند کوو، او همدارنګه سیارې لکه زهره او مریخ، ټول د لمر شاوخوا ګرځي. هر الکترون یو ټاکلی مقدار انرژي لري او په یو ځانګړي مدار کې دی، یا په بل عبارت، هر مدار یو ټاکلی انرژي کچه لري.

د اټومي هستې ته نږدې د مدار د انرژۍ کچه ټیټه ده، پداسې حال کې چې د اټومي هستې څخه لرې د مدار د انرژۍ کچه لوړه ده.د مدارونو ترمنځ د انرژۍ د کچې توپیر شدت ته د انرژۍ د کچې توپیر ویل کیږي. کله چې الکترونونه د ټیټې انرژۍ کچې څخه لوړې انرژۍ کچې ته انتقال شي، دوی اړتیا لري چې د انرژۍ د کچې توپیر سره سم انرژي جذب کړي.

په نظري فایبرونو کې، کله چې په یوه ټاکلې انرژي کچه کې الکترونونه د انرژۍ کچې توپیر سره مطابقت لرونکي طول موج رڼا سره وړانګې کیږي، نو په ټیټ انرژي مدارونو کې موقعیت لرونکي الکترونونه به د لوړې انرژۍ کچې سره مدارونو ته انتقال شي.دا الکترون د رڼا انرژي جذبوي، چې په پایله کې د رڼا جذب له لاسه ورکوي.

د آپټیکل فایبرونو د جوړولو لپاره اساسي مواد، سیلیکون ډای اکسایډ (SiO2)، پخپله رڼا جذبوي، یو یې د الټرا وایلیټ جذب او بل یې د انفراریډ جذب په نوم یادیږي. اوس مهال، د فایبر آپټیک اړیکه عموما یوازې د 0.8-1.6 μm طول موج په حد کې کار کوي، نو موږ به یوازې پدې کاري ساحه کې د زیانونو په اړه بحث وکړو.

د کوارټز شیشې کې د الکترونیکي لیږدونو له امله رامینځته شوی د جذب لوړوالی د الټرا وایلیټ سیمه کې شاوخوا 0.1-0.2 μm طول موج دی. لکه څنګه چې طول موج زیاتیږي، د هغې جذب په تدریجي ډول کمیږي، مګر اغیزمنه سیمه پراخه کیږي، د 1 μm څخه پورته طول موج ته رسیږي. په هرصورت، د UV جذب په انفراریډ سیمه کې د کوارټز آپټیکل فایبرونو باندې لږ اغیزه لري. د مثال په توګه، د 0.6 μm طول موج کې د لید وړ رڼا سیمه کې، د الټرا وایلیټ جذب کولی شي 1dB/km ته ورسیږي، کوم چې د 0.8 μm طول موج کې 0.2-0.3dB/km ته راټیټیږي، او یوازې د 1.2 μm طول موج کې شاوخوا 0.1dB/km.

د کوارټز فایبر د انفراریډ جذب ضایع د انفراریډ سیمې کې د موادو د مالیکولي وایبریشن له امله رامینځته کیږي. د 2 μm څخه پورته فریکونسي بانډ کې د وایبریشن جذب ډیری څوکې شتون لري. په آپټیکل فایبرونو کې د مختلف ډوپینګ عناصرو د نفوذ له امله، د کوارټز فایبرونو لپاره دا ناممکنه ده چې د 2 μm څخه پورته فریکونسي بانډ کې د ټیټ زیان کړکۍ ولري. د 1.85 μm طول موج کې د تیوریکي حد ضایع ldB/km دی.د څېړنې له لارې، دا هم وموندل شوه چې ځینې "ویجاړونکي مالیکولونه" شتون لري چې په کوارټز شیشې کې ستونزې رامینځته کوي، په عمده توګه د لیږدونکي فلزاتو زیان رسونکي ناپاکۍ لکه مسو، اوسپنه، کرومیم، منګنیز، او نور. دا "ویلان" په لالچ سره د رڼا د رڼا لاندې رڼا انرژي جذبوي، ټوپ وهي او شاوخوا ټوپ وهي، چې د رڼا انرژي ضایع کوي. د "ستونزې رامینځته کونکو" له منځه وړل او د نظري فایبرونو جوړولو لپاره کارول شوي موادو کیمیاوي پاکول کولی شي زیانونه خورا کم کړي.

په کوارټز آپټیکل فایبرونو کې د جذب بله سرچینه د هایدروکسایډ (OH -) مرحله ده. دا وموندل شوه چې هایدروکسایډ د فایبر په کاري بانډ کې درې د جذب څوکې لري، کوم چې 0.95 μ m، 1.24 μ m، او 1.38 μ m دي. د دوی په منځ کې، د 1.38 μ m طول موج کې د جذب ضایع کول ترټولو شدید دي او په فایبر باندې ترټولو لوی اغیزه لري. د 1.38 μ m طول موج کې، د هایدروکسایډ ایونونو لخوا رامینځته شوي د جذب چوکۍ ضایع کول چې یوازې 0.0001 مینځپانګه لري تر 33dB/km پورې لوړ دی.

دا هایدروکسایډ ایونونه له کوم ځای څخه راځي؟ د هایدروکسایډ ایونونو ډیری سرچینې شتون لري. لومړی، هغه مواد چې د آپټیکل فایبرونو جوړولو لپاره کارول کیږي رطوبت او هایدروکسایډ مرکبات لري، کوم چې د خامو موادو د پاکولو پروسې په جریان کې لرې کول ستونزمن دي او په نهایت کې په آپټیکل فایبرونو کې د هایدروکسایډ ایونونو په بڼه پاتې کیږي؛ دوهم، د آپټیکل فایبرونو په تولید کې کارول شوي هایدروجن او اکسیجن مرکبات لږ مقدار رطوبت لري؛ دریم، د کیمیاوي تعاملاتو له امله د آپټیکل فایبرونو د تولید پروسې په جریان کې اوبه تولید کیږي؛ څلورم دا چې د بهرنۍ هوا ننوتل د اوبو بخار راوړي. په هرصورت، د تولید پروسه اوس د پام وړ کچې ته وده کړې، او د هایدروکسایډ ایونونو مینځپانګه دومره ټیټې کچې ته راټیټه شوې چې په آپټیکل فایبرونو باندې یې اغیزه له پامه غورځول کیدی شي.