ຄຳອະທິບາຍລະອຽດກ່ຽວກັບການສູນເສຍການດູດຊຶມໃນວັດສະດຸເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງ

ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເພື່ອຜະລິດເສັ້ນໄຍແສງສາມາດດູດຊຶມພະລັງງານແສງໄດ້. ຫຼັງຈາກອະນຸພາກໃນວັດສະດຸເສັ້ນໄຍແສງດູດຊຶມພະລັງງານແສງ, ພວກມັນຜະລິດການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ກະຈາຍພະລັງງານ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສູນເສຍການດູດຊຶມ.ບົດຄວາມນີ້ຈະວິເຄາະການສູນເສຍການດູດຊຶມຂອງວັດສະດຸເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງ.

ພວກເຮົາຮູ້ວ່າສານປະກອບດ້ວຍອະຕອມ ແລະ ໂມເລກຸນ, ແລະ ອະຕອມປະກອບດ້ວຍນິວເຄຼຍຂອງອະຕອມ ແລະ ເອເລັກຕຣອນນອກນິວເຄຼຍ, ເຊິ່ງໝູນວຽນອ້ອມນິວເຄຼຍຂອງອະຕອມໃນວົງໂຄຈອນທີ່ແນ່ນອນ. ນີ້ຄືກັນກັບໂລກທີ່ພວກເຮົາອາໄສຢູ່, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບດາວເຄາະຕ່າງໆເຊັ່ນດາວສຸກ ແລະ ດາວອັງຄານ, ທັງໝົດໝູນວຽນອ້ອມດວງອາທິດ. ເອເລັກຕຣອນແຕ່ລະອັນມີພະລັງງານໃນປະລິມານທີ່ແນ່ນອນ ແລະ ຢູ່ໃນວົງໂຄຈອນທີ່ແນ່ນອນ, ຫຼື ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ແຕ່ລະວົງໂຄຈອນມີລະດັບພະລັງງານທີ່ແນ່ນອນ.

ລະດັບພະລັງງານວົງໂຄຈອນທີ່ໃກ້ກັບນິວເຄຼຍສອາຕອມແມ່ນຕ່ຳກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ລະດັບພະລັງງານວົງໂຄຈອນທີ່ໄກກວ່າຈາກນິວເຄຼຍສອາຕອມແມ່ນສູງກວ່າ.ຂະໜາດຂອງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບພະລັງງານລະຫວ່າງວົງໂຄຈອນເອີ້ນວ່າຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບພະລັງງານ. ເມື່ອເອເລັກຕຣອນປ່ຽນຈາກລະດັບພະລັງງານຕ່ຳໄປຫາລະດັບພະລັງງານສູງ, ພວກມັນຈຳເປັນຕ້ອງດູດຊຶມພະລັງງານທີ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບພະລັງງານທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.

ໃນເສັ້ນໄຍແສງ, ເມື່ອເອເລັກຕຣອນໃນລະດັບພະລັງງານທີ່ແນ່ນອນຖືກສ່ອງແສງດ້ວຍແສງສະຫວ່າງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ສອດຄ້ອງກັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບພະລັງງານ, ເອເລັກຕຣອນທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນວົງໂຄຈອນພະລັງງານຕ່ຳຈະປ່ຽນໄປສູ່ວົງໂຄຈອນທີ່ມີລະດັບພະລັງງານສູງກວ່າ.ເອເລັກຕຣອນນີ້ດູດຊຶມພະລັງງານແສງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ການສູນເສຍການດູດຊຶມຂອງແສງ.

ວັດສະດຸພື້ນຖານສຳລັບການຜະລິດເສັ້ນໄຍແສງ, ຊິລິກອນໄດອອກໄຊ (SiO2), ຕົວມັນເອງດູດຊຶມແສງ, ອັນໜຶ່ງເອີ້ນວ່າການດູດຊຶມ ultraviolet ແລະອີກອັນໜຶ່ງເອີ້ນວ່າການດູດຊຶມອິນຟາເຣດ. ໃນປະຈຸບັນ, ການສື່ສານດ້ວຍເສັ້ນໄຍແສງໂດຍທົ່ວໄປເຮັດວຽກພຽງແຕ່ໃນຊ່ວງຄວາມຍາວຄື້ນ 0.8-1.6 μm, ສະນັ້ນພວກເຮົາຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບການສູນເສຍໃນພື້ນທີ່ເຮັດວຽກນີ້ເທົ່ານັ້ນ.

ຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມທີ່ເກີດຈາກການປ່ຽນແປງທາງອີເລັກໂທຣນິກໃນແກ້ວຄວດສ໌ແມ່ນປະມານ 0.1-0.2 μ m ໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີຄື້ນ ultraviolet. ເມື່ອຄື້ນ ultraviolet ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການດູດຊຶມຂອງມັນຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງ, ແຕ່ພື້ນທີ່ທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບແມ່ນກວ້າງ, ບັນລຸຄື້ນ ultraviolet ສູງກວ່າ 1 μ m. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການດູດຊຶມ UV ມີຜົນກະທົບໜ້ອຍຕໍ່ເສັ້ນໄຍ optical ຄວດສ໌ທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນພື້ນທີ່ອິນຟາເຣດ. ຕົວຢ່າງ, ໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້ທີ່ຄື້ນ 0.6 μ m, ການດູດຊຶມ ultraviolet ສາມາດບັນລຸ 1dB/km, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງເປັນ 0.2-0.3dB/km ທີ່ຄື້ນ 0.8 μ m, ແລະພຽງແຕ່ປະມານ 0.1dB/km ທີ່ຄື້ນ 1.2 μ m.

ການສູນເສຍການດູດຊຶມອິນຟາເຣດຂອງເສັ້ນໄຍ quartz ແມ່ນເກີດຈາກການສັ່ນສະເທືອນຂອງໂມເລກຸນຂອງວັດສະດຸໃນພື້ນທີ່ອິນຟາເຣດ. ມີຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມການສັ່ນສະເທືອນຫຼາຍຈຸດໃນແຖບຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 2 μ m. ເນື່ອງຈາກອິດທິພົນຂອງອົງປະກອບການເສີມຕ່າງໆໃນເສັ້ນໄຍ optical, ເສັ້ນໄຍ quartz ຈຶ່ງເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະມີປ່ອງຢ້ຽມການສູນເສຍຕໍ່າໃນແຖບຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 2 μ m. ການສູນເສຍຂີດຈຳກັດທາງທິດສະດີທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນ 1.85 μ m ແມ່ນ ldB/km.ຜ່ານການຄົ້ນຄວ້າ, ຍັງພົບວ່າມີ "ໂມເລກຸນທີ່ທຳລາຍ" ບາງຊະນິດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາໃນແກ້ວ quartz, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສິ່ງເຈືອປົນໂລຫະປະສົມທີ່ເປັນອັນຕະລາຍເຊັ່ນ: ທອງແດງ, ທາດເຫຼັກ, ໂຄຣມຽມ, ແມງການີສ, ແລະອື່ນໆ. ພວກຄົນຮ້າຍເຫຼົ່ານີ້ດູດຊຶມພະລັງງານແສງສະຫວ່າງຢ່າງໂລບມາກພາຍໃຕ້ແສງສະຫວ່າງ, ໂດດແລະໂດດໄປມາ, ເຮັດໃຫ້ສູນເສຍພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ. ການກຳຈັດ "ຕົວກໍ່ໃຫ້ເກີດບັນຫາ" ແລະ ການເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດເສັ້ນໄຍແສງບໍລິສຸດດ້ວຍທາງເຄມີສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ແຫຼ່ງດູດຊຶມອີກອັນໜຶ່ງໃນເສັ້ນໄຍແສງ quartz ແມ່ນໄລຍະ hydroxide (OH-). ພົບວ່າ hydroxide ມີຈຸດສູງສຸດການດູດຊຶມສາມຈຸດໃນແຖບການເຮັດວຽກຂອງເສັ້ນໄຍຄື 0.95 μm, 1.24 μm, ແລະ 1.38 μm. ໃນນັ້ນ, ການສູນເສຍການດູດຊຶມທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນ 1.38 μm ແມ່ນຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ ແລະ ມີຜົນກະທົບຫຼາຍທີ່ສຸດຕໍ່ເສັ້ນໄຍ. ທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນ 1.38 μm, ການສູນເສຍຈຸດສູງສຸດການດູດຊຶມທີ່ເກີດຈາກໄອອອນ hydroxide ທີ່ມີປະລິມານພຽງແຕ່ 0.0001 ສູງເຖິງ 33dB/km.

ໄອອອນໄຮດຣອກໄຊດ໌ເຫຼົ່ານີ້ມາຈາກໃສ? ມີໄອອອນໄຮດຣອກໄຊດ໌ຫຼາຍແຫຼ່ງ. ທຳອິດ, ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເພື່ອຜະລິດເສັ້ນໄຍແສງມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ ແລະ ສານປະກອບໄຮດຣອກໄຊດ໌, ເຊິ່ງຍາກທີ່ຈະກຳຈັດອອກໃນລະຫວ່າງຂະບວນການກັ່ນຕອງວັດຖຸດິບ ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍຍັງຄົງຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງໄອອອນໄຮດຣອກໄຊດ໌ໃນເສັ້ນໄຍແສງ; ອັນທີສອງ, ສານປະກອບໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ອົກຊີເຈນທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດເສັ້ນໄຍແສງມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນໜ້ອຍໜຶ່ງ; ອັນທີສາມ, ນ້ຳຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຜະລິດເສັ້ນໄຍແສງເນື່ອງຈາກປະຕິກິລິຍາເຄມີ; ອັນທີສີ່ແມ່ນການເຂົ້າມາຂອງອາກາດພາຍນອກນຳເອົາໄອນ້ຳມາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂະບວນການຜະລິດໄດ້ພັດທະນາໄປໃນລະດັບທີ່ສຳຄັນ, ແລະ ປະລິມານຂອງໄອອອນໄຮດຣອກໄຊດ໌ໄດ້ຫຼຸດລົງເຖິງລະດັບທີ່ຕໍ່າພໍສົມຄວນ ເຊິ່ງຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ເສັ້ນໄຍແສງສາມາດຖືກລະເລີຍໄດ້.