Лазерные системы обработки и передачи информации

Скачать в pdf «Лазерные системы обработки и передачи информации»

Рис. 7.17. Пример ВОЛС с оптоволокном типа DCF


РАЗДЕЛ 8. МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ


ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН


Кора земного шара состоит приблизительно на 62% из кислорода и на 21% из кремния. Эти два химических элемента являются основными составляющими стекла (рис. 8.1) с незначительным содержанием ионов металла, которые или заменяют кремний в структуре молекулы в виде тетраэдра или приводят к разрыву связей между кремнием в тетраэдре.


Производство оптического кварцевого стекла принципиально отличается от производства других видов оптического стекла.


Это единственное промышленное стекло простейшего химического состава, содержащее только один компонент — кремнезем. Высокая его тугоплавкость и высокая вязкость в расплавленном состоянии (при 1723 °С вязкость составляет 1106 Пас) не позволяют применять к кварцевому стеклу технологию обычных оптических стекол.


Кварцевое стекло получается путем расплавления крупки природного или синтетического кварца в электрических печах или в кислородноводородном пламени. Широко применяется способ наплава кварцевого стекла через газовую фазу. Исходным сырьем в данном случае является дешевое химическое соединение — тетрахлорид кремния, который легко испаряется и гидролизуется, образуя аморфный кремнезем и соляную кислоту.


Конденсированный кремнезем сплавляется в стекло в кислородноводородном пламени (в последнее время для этого используются и плазмотроны, обладающие тем преимуществом, что стекло, наплавляемое в плазме, содержит меньше гидроксильных групп и более прозрачно в ИК-части спектра). Готовая продукция имеет форму заготовок (блоков) цилиндрической формы.


Влияние легирующих примесей на показатель преломления кварцевого стекла было проиллюстрировано на рис. 4.5, б. Более подробно кривые зависимости показателя преломления для кварцевого стекла с различными примесями приведены на рис. 8.2.

Скачать в pdf «Лазерные системы обработки и передачи информации»