Il-materjal użat għall-manifattura tal-fibri ottiċi jista' jassorbi l-enerġija tad-dawl. Wara li l-partiċelli fil-materjali tal-fibra ottika jassorbu l-enerġija tad-dawl, jipproduċu vibrazzjoni u sħana, u jxerrdu l-enerġija, li tirriżulta f'telf fl-assorbiment.Dan l-artikolu se janalizza t-telf ta' assorbiment ta' materjali tal-fibra ottika.
Nafu li l-materja hija magħmula minn atomi u molekuli, u l-atomi huma magħmula minn nuklei atomiċi u elettroni extranukleari, li jduru madwar in-nukleu atomiku f'orbita partikolari. Dan huwa eżatt bħad-Dinja li ngħixu fuqha, kif ukoll pjaneti bħal Venere u Marte, kollha jduru madwar ix-Xemx. Kull elettron għandu ċertu ammont ta' enerġija u jinsab f'orbita partikolari, jew fi kliem ieħor, kull orbita għandha ċertu livell ta' enerġija.
Il-livelli ta' enerġija orbitali eqreb lejn in-nukleu atomiku huma aktar baxxi, filwaqt li l-livelli ta' enerġija orbitali aktar 'il bogħod min-nukleu atomiku huma ogħla.Il-kobor tad-differenza fil-livell tal-enerġija bejn l-orbiti jissejjaħ id-differenza fil-livell tal-enerġija. Meta l-elettroni jgħaddu minn livell ta' enerġija baxx għal livell ta' enerġija għoli, jeħtieġ li jassorbu l-enerġija fid-differenza fil-livell tal-enerġija korrispondenti.
Fil-fibri ottiċi, meta elettroni f'ċertu livell ta' enerġija jiġu irradjati b'dawl ta' wavelength li jikkorrispondi mad-differenza fil-livell tal-enerġija, elettroni li jinsabu fuq orbitali ta' enerġija baxxa se jittranżizzjonaw għal orbitali b'livelli ta' enerġija ogħla.Dan l-elettron jassorbi l-enerġija tad-dawl, u dan jirriżulta f'telf ta' assorbiment tad-dawl.
Il-materjal bażiku għall-manifattura tal-fibri ottiċi, id-dijossidu tas-silikon (SiO2), jassorbi d-dawl innifsu, wieħed imsejjaħ assorbiment ultravjola u l-ieħor imsejjaħ assorbiment infra-aħmar. Fil-preżent, il-komunikazzjoni bil-fibra ottika ġeneralment topera biss fil-medda ta' wavelength ta' 0.8-1.6 μm, għalhekk se niddiskutu biss it-telf f'dan il-qasam tax-xogħol.
Il-quċċata tal-assorbiment iġġenerata minn tranżizzjonijiet elettroniċi fil-ħġieġ tal-kwarz hija ta' madwar 0.1-0.2 μm ta' wavelength fir-reġjun ultravjola. Hekk kif il-wavelength jiżdied, l-assorbiment tiegħu jonqos gradwalment, iżda ż-żona affettwata hija wiesgħa, u tilħaq wavelengths 'il fuq minn 1 μm. Madankollu, l-assorbiment UV għandu ftit effett fuq il-fibri ottiċi tal-kwarz li joperaw fir-reġjun infra-aħmar. Pereżempju, fir-reġjun tad-dawl viżibbli f'wavelength ta' 0.6 μm, l-assorbiment ultravjola jista' jilħaq 1dB/km, li jonqos għal 0.2-0.3dB/km f'wavelength ta' 0.8 μm, u madwar 0.1dB/km biss f'wavelength ta' 1.2 μm.
It-telf tal-assorbiment infra-aħmar tal-fibra tal-kwarz huwa ġġenerat mill-vibrazzjoni molekulari tal-materjal fir-reġjun infra-aħmar. Hemm diversi qċaċet ta' assorbiment tal-vibrazzjoni fil-medda ta' frekwenza 'l fuq minn 2 μm. Minħabba l-influwenza ta' diversi elementi ta' doping fil-fibri ottiċi, huwa impossibbli li l-fibri tal-kwarz ikollhom tieqa ta' telf baxx fil-medda ta' frekwenza 'l fuq minn 2 μm. It-telf limitu teoretiku f'tul ta' mewġa ta' 1.85 μm huwa ldB/km.Permezz tar-riċerka, instab ukoll li hemm xi "molekuli distruttivi" li jikkawżaw problemi fil-ħġieġ tal-kwarz, prinċipalment impuritajiet ta' metalli ta' transizzjoni ta' ħsara bħar-ram, il-ħadid, il-kromju, il-manganiż, eċċ. Dawn il-"ħżiena" jassorbu b'regħba l-enerġija tad-dawl taħt id-dawl, jaqbżu u jaqbżu 'l hemm u 'l hawn, u jikkawżaw telf ta' enerġija tad-dawl. L-eliminazzjoni ta' "dawk li jagħmlu l-inkwiet" u l-purifikazzjoni kimika tal-materjali użati għall-manifattura tal-fibri ottiċi jistgħu jnaqqsu ħafna t-telf.
Sors ieħor ta' assorbiment fil-fibri ottiċi tal-kwarz huwa l-fażi idrossidu (OH-). Instab li l-idrossidu għandu tliet qċaċet ta' assorbiment fil-medda tax-xogħol tal-fibra, li huma 0.95 μm, 1.24 μm, u 1.38 μm. Fost dawn, it-telf ta' assorbiment fit-tul ta' mewġa ta' 1.38 μm huwa l-aktar sever u għandu l-akbar impatt fuq il-fibra. F'tul ta' mewġa ta' 1.38 μm, it-telf tal-qċaċet ta' assorbiment iġġenerat minn joni idrossidu b'kontenut ta' 0.0001 biss huwa għoli daqs 33dB/km.
Minn fejn jiġu dawn il-joni idrossidu? Hemm ħafna sorsi ta' joni idrossidu. L-ewwelnett, il-materjali użati għall-manifattura tal-fibri ottiċi fihom umdità u komposti idrossidu, li huma diffiċli biex jitneħħew matul il-proċess ta' purifikazzjoni tal-materja prima u fl-aħħar mill-aħħar jibqgħu fil-forma ta' joni idrossidu fil-fibri ottiċi; It-tieni nett, il-komposti tal-idroġenu u l-ossiġnu użati fil-manifattura tal-fibri ottiċi fihom ammont żgħir ta' umdità; It-tielet nett, l-ilma jiġi ġġenerat matul il-proċess tal-manifattura tal-fibri ottiċi minħabba reazzjonijiet kimiċi; Ir-raba' huwa li d-dħul ta' arja esterna jġib fwar tal-ilma. Madankollu, il-proċess tal-manifattura issa żviluppa għal livell konsiderevoli, u l-kontenut ta' joni idrossidu tnaqqas għal livell baxx biżżejjed li l-impatt tiegħu fuq il-fibri ottiċi jista' jiġi injorat.
Ħin tal-posta: 23 ta' Ottubru 2025