Лекции по Физико-технологическим основам волоконно-оптической техники   

7. ОВ для видимого и среднего ИК - диапазонов

7.1. ОВ из многокомпонентных силикатных стекол.

         До начала 70-х годов прошлого столетия многокомпонентные силикатные стекла с использованием щелочных и щелочно-земельных металлов были первыми кандидатами для создания на их основе ОВ. Это было связано с тем, что они имеют широкую область стабильного стеклообразования, технология получения и свойства таких стекол хорошо изучены. Кроме того, эти стекла (например, натриево-кальциево-силикатные):

-         отличаются от кварцевого стекла значительно меньшими температурами стеклования и размягчения, что упрощает печи и установки для получения заготовок и вытяжки волокна;

-         имеют более высокие ПП, что позволяет получать ОВ с более высокой числовой апертурой, чем кварцевые ОВ;

-         отличаются меньшим коэффициентом рэлеевского рассеяния;

-         являются значительно более дешевыми, чем кварцевое стекло.

Рис. 7.3. Спектральные зависимости потерь в волокне из многокомпонентного стекла, обусловленных различными примесями: 1 – УФ – поглощение, 2 – потери на рассеяние, 3 – суммарные потери

Главным недостатком многокомпонентных стекол является необходимость глубокой очистки всех компонентов, входящих в состав стекла. К числу наиболее широко применяемых компонентов относятся: SiO2, GeO2, Na2O, CaO, Li2O, MgO и т. д. В качестве исходных материалов для получения вышеуказанных оксидов обычно используют гидрид или тетраэтоксисилан кремния (SiH4 или Si(C2H5O)4), Ge(OC4H9)4, NaNO3, LiNO3, Ca(NO3)2, MgSO4 и т.д. На рис. 7.3 приведены зависимости потерь в ОВ из многокомпонентного силикатного стекла, обусловленных как фундаментальными механизмами (УФ-поглощение, рэлеевское рассеяние), так различными примесями, Видно, что суммарные потери (как и в кварцевых ОВ) определяются, главным образом, примесями переходных металлов и гидроксильными группами. Вышеперечисленные материалы очищают от примесей металлов преимущественно методом ионного обмена или методом экстракции.



*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.