Маводи истифодашаванда барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ метавонад энергияи рӯшноиро фурӯ барад. Пас аз он ки зарраҳо дар маводи нахҳои оптикӣ энергияи рӯшноиро фурӯ мебаранд, онҳо ларзиш ва гармиро ба вуҷуд меоранд ва энергияро пароканда мекунанд, ки боиси талафоти ҷаббида мегардад.Дар ин мақола талафоти ҷабби маводҳои нахи оптикӣ таҳлил карда мешавад.
Мо медонем, ки материя аз атомҳо ва молекулаҳо иборат аст ва атомҳо аз ядроҳои атомӣ ва электронҳои берунҳастаӣ иборатанд, ки дар атрофи ядрои атомӣ дар мадори муайян давр мезананд. Ин мисли Заминест, ки мо дар он зиндагӣ мекунем, инчунин сайёраҳо ба монанди Зӯҳра ва Миррих, ҳама дар атрофи Офтоб давр мезананд. Ҳар як электрон миқдори муайяни энергия дорад ва дар мадори муайян қарор дорад, ё ба ибораи дигар, ҳар як мадор сатҳи муайяни энергия дорад.
Сатҳҳои энергияи мадорие, ки ба ядрои атом наздиктаранд, пасттаранд, дар ҳоле ки сатҳҳои энергияи мадорие, ки аз ядрои атом дуртаранд, баландтаранд.Андозаи фарқияти сатҳи энергия байни мадорҳо фарқияти сатҳи энергия номида мешавад. Вақте ки электронҳо аз сатҳи пасти энергия ба сатҳи баланди энергия мегузаранд, онҳо бояд энергияро дар фарқияти сатҳи мувофиқи энергия фурӯ баранд.
Дар нахҳои оптикӣ, вақте ки электронҳо дар сатҳи муайяни энергия бо нури дарозии мавҷ, ки ба фарқияти сатҳи энергия мувофиқат мекунад, нурпошӣ мешаванд, электронҳои дар орбиталҳои камэнергия ҷойгиршуда ба орбиталҳои дорои сатҳи баланди энергия мегузаранд.Ин электрон энергияи рӯшноиро фурӯ мебарад, ки дар натиҷа ба азхудкунии нур оварда мерасонад.
Маводи асосии истеҳсоли нахҳои оптикӣ, диоксиди кремний (SiO2), худаш рӯшноиро фурӯ мебарад, ки яке аз онҳо ҷабби ултрабунафш ва дигаре аз ҷабби инфрасурх номида мешавад. Дар айни замон, алоқаи нахи оптикӣ умуман танҳо дар диапазони дарозии мавҷи 0,8-1,6 мкм кор мекунад, аз ин рӯ мо танҳо дар бораи талафот дар ин минтақаи корӣ сӯҳбат хоҳем кард.
Қуллаи ҷаббида, ки дар натиҷаи гузаришҳои электронӣ дар шишаи кварсӣ ба вуҷуд меояд, дар минтақаи ултрабунафш тақрибан 0,1-0,2 мкм дарозии мавҷро ташкил медиҳад. Бо афзоиши дарозии мавҷ, ҷаббидашавии он тадриҷан кам мешавад, аммо минтақаи таъсиррасон васеъ буда, ба дарозии мавҷҳои болотар аз 1 мкм мерасад. Аммо, ҷаббидашавии ултрабунафш ба нахҳои оптикии кварс, ки дар минтақаи инфрасурх кор мекунанд, таъсири кам мерасонад. Масалан, дар минтақаи нури намоён бо дарозии мавҷи 0,6 мкм, ҷаббидашавии ултрабунафш метавонад ба 1 дБ/км расад, ки дар дарозии мавҷи 0,8 мкм то 0,2-0,3 дБ/км кам мешавад ва дар дарозии мавҷи 1,2 мкм танҳо тақрибан 0,1 дБ/км аст.
Талафоти ҷабби инфрасурхи нахи кварсӣ аз ҷониби ларзиши молекулавии мавод дар минтақаи инфрасурх ба вуҷуд меояд. Дар банди басомади болотар аз 2 мкм якчанд қуллаҳои ҷабби ларзиш мавҷуданд. Аз сабаби таъсири унсурҳои гуногуни допинг дар нахҳои оптикӣ, нахҳои кварсӣ имкон надоранд, ки дар банди басомади болотар аз 2 мкм равзанаи талафоти паст дошта бошанд. Талафоти ҳадди назариявӣ дар дарозии мавҷи 1,85 мкм ldB/км аст.Дар натиҷаи таҳқиқот, инчунин муайян карда шуд, ки дар шишаи кварсӣ баъзе "молекулаҳои харобиовар" мавҷуданд, ки боиси мушкилот мешаванд, асосан ифлосҳои зараровари металлҳои гузариш, ба монанди мис, оҳан, хром, марганец ва ғайра. Ин "бадкорон" энергияи рӯшноиро зери нури рӯшноӣ бо чашмгуруснагӣ фурӯ мебаранд, ҷаҳида-ҷаҳида, боиси талафи энергияи рӯшноӣ мешаванд. Бартараф кардани "мушкилкунандаҳо" ва тоза кардани маводи истифодашаванда барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ метавонад талафотро ба таври назаррас коҳиш диҳад.
Манбаи дигари ҷаббиш дар нахҳои оптикии кварсӣ фазаи гидроксид (OH-) мебошад. Муайян карда шуд, ки гидроксид дар минтақаи кории нах се қуллаи ҷаббиш дорад, ки 0,95 мкм, 1,24 мкм ва 1,38 мкм мебошанд. Дар байни онҳо, талафоти ҷаббиш дар дарозии мавҷи 1,38 мкм шадидтарин буда, ба нах таъсири бештар мерасонад. Дар дарозии мавҷи 1,38 мкм, талафоти қуллаи ҷаббиш, ки аз ҷониби ионҳои гидроксид бо миқдори танҳо 0,0001 ба вуҷуд омадааст, то 33 дБ/км аст.
Ин ионҳои гидроксид аз куҷо пайдо мешаванд? Манбаъҳои зиёди ионҳои гидроксид мавҷуданд. Аввалан, маводҳое, ки барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ истифода мешаванд, дорои намӣ ва пайвастагиҳои гидроксидӣ мебошанд, ки ҳангоми тозакунии ашёи хом хориҷ карданашон душвор аст ва дар ниҳоят дар шакли ионҳои гидроксид дар нахҳои оптикӣ боқӣ мемонанд; Дуюм, пайвастагиҳои гидроген ва оксиген, ки дар истеҳсоли нахҳои оптикӣ истифода мешаванд, миқдори ками намӣ доранд; Сеюм, об ҳангоми раванди истеҳсоли нахҳои оптикӣ аз сабаби реаксияҳои кимиёвӣ ба вуҷуд меояд; Чорум ин аст, ки воридшавии ҳавои беруна буғи обро меорад. Аммо, раванди истеҳсолӣ ҳоло ба сатҳи назаррас расидааст ва миқдори ионҳои гидроксидӣ ба сатҳи кофӣ паст шудааст, ки таъсири онро ба нахҳои оптикӣ нодида гирифтан мумкин аст.
Вақти нашр: 23 октябри соли 2025