Nyenzo zinazotumiwa kutengeneza nyuzi za macho zinaweza kunyonya nishati ya mwanga. Baada ya chembe katika nyenzo za nyuzi za macho kunyonya nishati ya mwanga, hutoa vibration na joto, na kusambaza nishati, na kusababisha hasara ya kunyonya.Nakala hii itachambua upotezaji wa ngozi ya vifaa vya nyuzi za macho.
Tunajua kwamba maada huundwa na atomi na molekuli, na atomi huundwa na viini vya atomiki na elektroni za ziada za nyuklia, ambazo huzunguka kiini cha atomiki katika obiti fulani. Hii ni sawa na Dunia tunayoishi, pamoja na sayari kama vile Zuhura na Mirihi, zote zinazunguka Jua. Kila elektroni ina kiasi fulani cha nishati na iko katika obiti fulani, au kwa maneno mengine, kila obiti ina kiwango fulani cha nishati.
Viwango vya nishati ya obiti karibu na kiini cha atomiki ni cha chini, wakati viwango vya nishati ya obiti vilivyo mbali zaidi na kiini cha atomiki ni cha juu zaidi.Ukubwa wa tofauti ya kiwango cha nishati kati ya obiti inaitwa tofauti ya kiwango cha nishati. Wakati mpito wa elektroni kutoka kiwango cha chini cha nishati hadi kiwango cha juu cha nishati, zinahitaji kunyonya nishati kwa tofauti inayolingana ya kiwango cha nishati.
Katika nyuzi za macho, wakati elektroni katika kiwango fulani cha nishati huwashwa na mwanga wa urefu wa wimbi unaolingana na tofauti ya kiwango cha nishati, elektroni ziko kwenye obiti za nishati ya chini zitabadilika hadi obiti zilizo na viwango vya juu vya nishati.Elektroni hii inachukua nishati ya mwanga, na kusababisha hasara ya kunyonya kwa mwanga.
Nyenzo za msingi za utengenezaji wa nyuzi za macho, dioksidi ya silicon (SiO2), yenyewe inachukua mwanga, moja inayoitwa ufyonzaji wa ultraviolet na nyingine inaitwa ufyonzaji wa infrared. Kwa sasa, mawasiliano ya fiber optic kwa ujumla hufanya kazi tu katika safu ya urefu wa 0.8-1.6 μ m, kwa hiyo tutajadili tu hasara katika eneo hili la kazi.
Upeo wa kunyonya unaotokana na mabadiliko ya elektroniki katika kioo cha quartz ni karibu na urefu wa 0.1-0.2 μ m katika eneo la ultraviolet. Kadiri urefu wa wimbi unavyoongezeka, unyonyaji wake hupungua polepole, lakini eneo lililoathiriwa ni pana, na kufikia urefu wa mawimbi zaidi ya 1 μ m. Hata hivyo, ufyonzaji wa UV una athari kidogo kwenye nyuzi za macho za quartz zinazofanya kazi katika eneo la infrared. Kwa mfano, katika eneo la mwanga unaoonekana kwa urefu wa 0.6 μ m, ngozi ya ultraviolet inaweza kufikia 1dB/km, ambayo inapungua hadi 0.2-0.3dB/km kwa urefu wa 0.8 μ m, na tu kuhusu 0.1dB/km kwa urefu wa μ m 1.2 μm.
Hasara ya infrared ya kunyonya ya nyuzi za quartz huzalishwa na vibration ya molekuli ya nyenzo katika eneo la infrared. Kuna vilele kadhaa vya kunyonya vya vibration katika bendi ya masafa zaidi ya 2 μ m. Kutokana na ushawishi wa vipengele mbalimbali vya doping katika nyuzi za macho, haiwezekani kwa nyuzi za quartz kuwa na dirisha la kupoteza chini katika bendi ya mzunguko juu ya 2 μ m. Upotevu wa kikomo cha kinadharia kwa urefu wa 1.85 μ m ni ldB/km.Kupitia utafiti, ilibainika pia kuwa kuna baadhi ya "molekuli za uharibifu" zinazosababisha shida katika kioo cha quartz, hasa uchafu unaodhuru wa mpito wa metali kama vile shaba, chuma, chromium, manganese, n.k. "Wabaya" hawa kwa pupa hufyonza nishati ya mwanga chini ya mwanga, kuruka na kuruka huku na huku, na kusababisha hasara ya nishati ya mwanga. Kuondoa \'wasumbufu\' na kusafisha kemikali kwa nyenzo zinazotumiwa kutengeneza nyuzi za macho kunaweza kupunguza hasara kwa kiasi kikubwa.
Chanzo kingine cha kunyonya katika nyuzi za macho za quartz ni awamu ya hidroksidi (OH -). Imegunduliwa kuwa hidroksidi ina vilele vitatu vya kunyonya katika bendi ya kazi ya nyuzi, ambayo ni 0.95 μ m, 1.24 μ m, na 1.38 μ m. Miongoni mwao, hasara ya ngozi katika urefu wa 1.38 μ m ni kali zaidi na ina athari kubwa zaidi kwenye fiber. Kwa urefu wa mawimbi ya 1.38 μ m, upotevu wa kilele cha kunyonya unaotokana na ioni za hidroksidi yenye maudhui ya 0.0001 pekee ni ya juu kama 33dB/km.
Je, ioni hizi za hidroksidi zinatoka wapi? Kuna vyanzo vingi vya ioni za hidroksidi. Kwanza, nyenzo zinazotumiwa kutengeneza nyuzi za macho zina unyevu na misombo ya hidroksidi, ambayo ni vigumu kuondoa wakati wa mchakato wa utakaso wa malighafi na hatimaye kubaki katika mfumo wa ioni za hidroksidi katika nyuzi za macho; Pili, misombo ya hidrojeni na oksijeni inayotumiwa katika utengenezaji wa nyuzi za macho ina kiasi kidogo cha unyevu; Tatu, maji huzalishwa wakati wa mchakato wa utengenezaji wa nyuzi za macho kutokana na athari za kemikali; Ya nne ni kwamba kuingia kwa hewa ya nje huleta mvuke wa maji. Hata hivyo, mchakato wa utengenezaji sasa umeendelea kwa kiwango kikubwa, na maudhui ya ioni za hidroksidi yamepunguzwa kwa kiwango cha chini cha kutosha ambacho athari zake kwenye nyuzi za macho zinaweza kupuuzwa.
Muda wa kutuma: Oct-23-2025