Лазерные системы обработки и передачи информации

Скачать в pdf «Лазерные системы обработки и передачи информации»


1)    поглощением, зависящим от свойств материала и рабочей длины волны;


2)    рассеянием, обусловленным главным образом нарушениями геометрической формы оптического волокна.


Несмотря на то, что максимумы поглощения света лежат в окрестности резонансных частот в УФ-области спектра (электронные резонансы) и в ИК-области (атомные резонансы), эти резонансы (рис. 5.1) влияют также на свойства кварцевого стекла в пределах окон прозрачности используемых в ВОЛС.


Примечание. Формула (4.11) не учитывает наличие атомных и электронных резонансов.


Комплексный показатель преломления среды можно представить в виде:


л/ё(Ф) = n + ic,    (5.1)


где n — показатель преломления, c — показатель затухания.


Закон Бугера:


S(z) = SQexp(-2c( w/c)z) = SQexp(-az),    (5.2)


где a — коэффициент затухания.


Если c>0 a>0 , то это поглощающая (пассивная) среда, если c<0 a<0 — усиливающая (активная) среда.


В результате совместного действия эффектов поглощения и рассеяния (см. рис. 3.10) окно прозрачности между краями ультрафиолетовой и инфракрасной составляет примерно 0,3 мкм.


Влияние края инфракрасной полосы поглощения становится значительным при длинах волн больше 1,5 мкм.


Примеры максимумов поглощения энергии на длинах волн в окрестности электронных и атомных резонансов атомов кристаллической решетки:


оксид кремния


Si — О


9,0 мкм


оксид бора


В — O


7,3 мкм


оксид германия


Ge — О


11,0 мкм


оксид фосфора


P — О


8,0 мкм

Рис. 5.1. Зависимость от частоты действительной и мнимой частей показателя преломления диэлектрического материала


Помимо поглощения материала кварцевого стекла в оптоволокне возможны различные механизмы примесного поглощения.

Скачать в pdf «Лазерные системы обработки и передачи информации»