Маводе, ки барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ истифода мешавад, метавонад энергияи нурро азхуд кунад. Пас аз он ки зарраҳо дар маводи нахи оптикӣ энергияи рӯшноиро азхуд мекунанд, онҳо ларзиш ва гармиро ба вуҷуд меоранд ва энергияро пароканда мекунанд, ки дар натиҷа азхудшавиро гум мекунанд.Ин мақола талафоти азхудкунии маводи нахи оптикиро таҳлил мекунад.
Мо медонем, ки материя аз атомҳо ва молекулаҳо ва атомҳо аз ядроҳои атомӣ ва электронҳои ғайриядроӣ иборатанд, ки дар атрофи ядрои атом дар мадори муайян давр мезананд. Ин мисли Заминест, ки мо дар он зиндагӣ мекунем, инчунин сайёраҳо ба монанди Зуҳра 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 энергетикӣ дорад.
Сатҳи энергияи орбиталӣ, ки ба ядрои атом наздиктар аст, пасттар аст, дар ҳоле ки сатҳи энергияи орбиталӣ аз ядрои атом дуртар баландтар аст.Бузургии фарқияти сатҳи энергияи байни орбитаҳо фарқияти сатҳи энергия номида мешавад. Вақте ки электронҳо аз сатҳи пасти энергия ба сатҳи баланди энергия мегузаранд, онҳо бояд энергияро дар фарқияти мувофиқи сатҳи энергия бирӯянд.
Дар нахҳои оптикӣ, вақте ки электронҳо дар сатҳи муайяни энергия бо нури дарозии мавҷ ба фарқияти сатҳи энергия мувофиқанд, электронҳое, ки дар орбиталҳои камэнергетикӣ ҷойгиранд, ба орбиталҳои дорои сатҳҳои энергияи баландтар мегузаранд.Ин электрон энергияи рӯшноиро ҷаббида мекунад ва дар натиҷа нурро азхуд мекунад.
Маводи асосӣ барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ, диоксиди кремний (SiO2) худаш рӯшноиро ҷабб мекунад, ки якеро азхудкунии ултрабунафш ва дигареро абсорбсияи инфрасурх меноманд. Дар айни замон, алоқаи нахи оптикӣ умуман танҳо дар доираи дарозии мавҷи 0,8-1,6 мкм амал мекунад, бинобар ин мо танҳо талафотро дар ин минтақаи корӣ баррасӣ хоҳем кард.
Қуллаи ҷаббида, ки тавассути гузаришҳои электронӣ дар шишаи кварц тавлид мешавад, дар минтақаи ултрабунафш тақрибан 0,1-0,2 мкм дарозии мавҷро ташкил медиҳад. Баробари зиёд шудани дарозии мавч азхудкунии он тадричан кам мешавад, вале майдони зарардида васеъ буда, дарозии мавчхо аз 1 мкм зиёд мешавад. Аммо, азхудкунии ултрабунафш ба нахҳои оптикии кварц, ки дар минтақаи инфрасурх кор мекунанд, чандон таъсир намерасонад. Масалан, дар минтақаи рӯшноии намоён дар дарозии мавҷи 0,6 мкм, ҷабби ултрабунафш метавонад ба 1 дБ/км мерасад, ки он дар дарозии мавҷи 0,8 мкм то 0,2-0,3 дБ/км ва дар дарозии мавҷ танҳо тақрибан 0,1 дБ/км кам мешавад.
Талафоти азхудкунии инфрасурх аз нахи кварц дар натиҷаи ларзиши молекулавии мавод дар минтақаи инфрасурх ба вуҷуд меояд. Дар банди басомади зиёда аз 2 мкм якчанд қуллаҳои ҷабби ларзиш мавҷуданд. Аз таъсири унсурҳои гуногуни допинг дар нахҳои оптикӣ имконнопазир аст, ки нахҳои кварцӣ дар диапазони басомадҳои зиёда аз 2 мкм равзанаи ками талафот дошта бошанд. Талафоти лимити назариявӣ дар дарозии мавҷи 1,85 μ м ldB/km аст.Тавассути тадқиқот инчунин муайян карда шуд, ки дар шишаи кварц баъзе «молекулаҳои харобиовар» вуҷуд доранд, ки боиси мушкилот мешаванд, асосан ифлосиҳои металлҳои гузаранда ба монанди мис, оҳан, хром, марганец ва ғайра. Бартараф кардани "мушкилкунандагон" ва бо роҳи кимиёвӣ тоза кардани маводе, ки барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ истифода мешаванд, метавонад талафотро хеле кам кунад.
Манбаи дигари азхудкунӣ дар нахҳои оптикии кварц марҳилаи гидроксид (OH -) мебошад. Муайян карда шудааст, ки гидроксид дар банди кории нах се қуллаи ҷаббида дорад, ки 0,95 мкм, 1,24 мкм ва 1,38 мкм мебошанд. Дар байни онҳо талафоти ҷаббида дар дарозии мавҷи 1,38 μ м сахттарин буда, ба нах бештар таъсир мерасонад. Дар дарозии мавҷи 1,38 мкм, талафоти қуллаи ҷаббида, ки аз ҷониби ионҳои гидроксид бо миқдори ҳамагӣ 0,0001 ба вуҷуд омадаанд, то 33 дБ/км зиёд аст.
Ин ионҳои гидроксид аз куҷо пайдо мешаванд? Манбаъҳои зиёди ионҳои гидроксид мавҷуданд. Аввалан, маводе, ки барои истеҳсоли нахҳои оптикӣ истифода мешавад, дорои намӣ ва пайвастагиҳои гидроксид мебошад, ки ҳангоми тоза кардани ашёи хом хориҷ кардан душвор аст ва дар ниҳоят дар шакли ионҳои гидроксид дар нахҳои оптикӣ боқӣ мемонанд; Сониян, пайвастагиҳои гидроген ва оксиген, ки дар истеҳсоли нахҳои оптикӣ истифода мешаванд, миқдори ками намӣ доранд; Сеюм, об ҳангоми истеҳсоли нахҳои оптикӣ дар натиҷаи реаксияҳои кимиёвӣ ҳосил мешавад; Чорум ин аст, ки воридшавии ҳавои беруна буғи обро меорад. Бо вуҷуди ин, раванди истеҳсолӣ ҳоло ба дараҷаи назаррас инкишоф ёфтааст ва таркиби ионҳои гидроксид ба дараҷаи кофӣ кам карда шудааст, ки таъсири он ба нахҳои оптикиро нодида гирифтан мумкин аст.
Вақти фиристодан: октябр-23-2025