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有害杂质吸收

时间:2022-11-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:有害杂质主要有过渡族金属,如铜、铁、镍、钒、铬、锰离子和OH根。这些杂质在生产过程中如果仍然残留于光纤中,就会造成很大的吸收损耗。过渡族金属都是以离子态残留于光纤之中,各有各的吸收带。如果它们的吸收峰落入使用波段,即使浓度很小,也会造成很大损耗。OH根是光纤损耗增大的重要来源。

有害杂质主要有过渡族金属,如铜、铁、镍、钒、铬、锰离子和OH根。这些杂质在生产过程中如果仍然残留于光纤中,就会造成很大的吸收损耗。

过渡族金属都是以离子态残留于光纤之中,各有各的吸收带。如果它们的吸收峰落入使用波段,即使浓度很小,也会造成很大损耗。表5.2.2给出了损耗降低到1dB/km以下时,在吸收峰附近的离子浓度的限制。

表5.2.2 过渡族金属离子的吸收峰

OH根是光纤损耗增大的重要来源。历史上为了降低光纤损耗主要是和OH根进行斗争。利用管内法(MCVD法)制造光纤预制棒时,要尽量与空气中的水分隔离。利用管外法(OVD法和VAD法)制造光纤预制棒时,在制造过程中都要通Cl2气进行脱水处理。OH根的吸收峰的基频对应于红外区的波长为2.73μm,它的二次、三次及组合谐波波长分别为1.39μm,0.95μm和1.24μm,它们均落入光纤通信的使用波段(实际上3个吸收峰受其他因素影响稍有偏离),因此,常用λ=1.39μm处的口值来反映脱水效果的优劣。比较好的脱水效果,可做到α1.39≤2dB/km以下。损耗与OH根质量分数的关系一般可近似认为

其中,ωOH为OH根质量分数,kα=(50~55)×10-5dB/km。当今的光纤,已经可以将OH根的质量分数控制在10-9以下,其α1.39<0.05dB/km。这时1.3μm和1.55μm两个窗口互相连通,形成了1.2μm到1.6μm的很宽的低损耗带。

由于很好地控制了以上3种损耗,目前世界上最好的日本Z光纤,在λ=1.55μm处损耗已达0.154dB/km。

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