Навигация
Метод осадження з газової фази
35228
знаков
1
таблица
1
изображение
2.3 Метод осадження з газової фази
Перший спосіб названий "модифікованим методом хімічного осадження з газової фази" (MCVD). Уявіть собі подібність токарного верстата, в якому на місце різця встановлений киснево-водневий пальник [ 9 ]. У верстат затискається скляна трубка і через неї на першому етапі пропускається хлорид кремнію і кисень (насправді склад суміші складніший). У гарячій зоні напроти пальника синтезується оксид кремнію. Утворюються, фігурально виражаючись, пушинки окисли, які дрейфують з гарячої області в холоднішу і прилипають до стінки. Цей процес називається термофорезом, він добре описується і пояснюється кінетичною теорією. Осадження відбувається не в місці нагріву полум'ям, а перед ним - там, куди полум'я ще не дійшло. На поверхні трубки утворюється пористий шар окислу, і, рухаючись далі, пальник його проплавляє - склить. Так виходить шар чистого скла. При наступних проходах через трубку пропускають ще і германій у вигляді хлориду . Таким чином легують матеріал світлопровода, створюючи в нім градієнт коефіцієнта заломлення. Після того, як необхідне число шарів готове, подачу хлоридів вимикають, а температуру полум'я збільшують - в результаті трубка плавиться і схлопується просто під дією сил поверхневого натягнення.
В основному цей метод був розроблений компанією AT&T, яка виробляє більше третини всього об'єму волокна в світі. Як вже було сказано, метод найпростіший. Проте для нього потрібна дуже хороша труба-заготівка без включень, оскільки включення - це центри напруги, з якої може почати зростати тріщина. З цим досить успішно борються шляхом хімічної або вогневої поліровки поверхні трубок [ 1 ].
Інший метод, яким користується фірма "Корнінг", називають ще зовнішнім осадженням (на відміну від першого - внутрішнього): скло осідає на вогнетривкий стержень прямо з полум'я пальника, куди подаються хлориди вихідних речовин. Оскільки осадження відбувається в атмосфері полум'я, в такому матеріалі залишається багато води, що вийшла в результаті окислення водню. Тому, після того, як центральний стержень виймають, доводиться продувати заготівку хлором, який екстрагує воду. І лише після цього заготівка склиться.
У третьому методі, розробленому японськими фірмами, серед яких NTT, "Сумітомо" і ін., реалізована складніша конструкція. Заготівка зростає з приманки, розташованої на певній відстані вище полум'я пальника, що має складну шарову структуру, як в рулету. У середину полум'я подають суміш хлоридів германію і кремнію, потім шар буферного газу, потім лише хлорид кремнію для чистого скла, потім знову буферний газ, і, врешті-решт, на краю пальника, кисень з воднем - те, що, власне кажучи, і горить. Речовина осідає на тільки що створену в цьому ж процесі поверхню. Проте відстань до цієї поверхні має бути строга фіксованим, і заготівка постійно відсовується від полум'я пальника. Таким методом можна створювати заготовки, які вистачає на декілька тисяч кілометрів волокна, а в принципі процес може бути безперервний - у міру виготовлення заготівки з неї ж можна витягувати волокно. На другому етапі кінець заготівки розм'якшують в печі і тягнуть з нього волокно. При витягу не відбувається змішування окремих шарів - при цьому відбувається, виражаючись математичною мовою, перетворення подібності. Тобто, якщо діаметри серцевини і оболонки заготівки відносилися, як один до десяти, то так воно буде і у витягнутому волокні. Витяг світлопроводів проводиться в стільки ж чистих приміщеннях, як і при виробництві мікросхем, аби на їх поверхню не потрапляли порошинки - ті ж самі включення. Після того, як волокно остигне, на нього наноситься захисна плівка полімеру [ 4 ].
Одномодове волокно
При досить малому діаметрі волокна і відповідній довжині хвилі через світлопровід поширюватиметься єдиний промінь. Взагалі сам факт підбору діаметру сердечника під одномодовий режим поширення сигналу говорить про частковість кожного окремого варіанту конструкції світлопровода. Тобто під одномодовістю слід розуміти характеристики волокна відносно конкретної частоти використовуваної хвилі. Поширення лише одного променя дозволяє позбавитися від міжмодової дисперсії, у зв'язку з чим одномодові світлопроводи на порядки производительнее. На даний момент застосовується сердечник із зовнішнім діаметром близько 8 мкм. Як і у випадку з багатомодовими світлопроводами, використовується і ступінчаста, і градієнтна щільність розподілу матеріалу. Другий варіант продуктивніший. Одномодова технологія тонша, дорожча і застосовується в даний час в телекомунікаціях. Оптичне волокно використовується у волоконно-оптичних лініях зв'язки, які перевершують електронні засоби зв'язку тим, що дозволяють без втрат з високою швидкістю транслювати цифрові дані на величезні відстані. Оптоволоконні лінії можуть як утворювати нову мережу, так і служити для об'єднання вже існуючих мереж — ділянок магістралей оптичних волокон, об'єднаних фізично на рівні світлопровода, або логічно — на рівні протоколів передачі даних. Швидкість передачі даних по ВОЛС може вимірюватися сотнями гигабит в секунду. Вже зараз доопрацьовується стандарт, що дозволяє передавати дані із швидкістю 100 Гбіт/с, а стандарт 10 Гбіт Ethernet використовується в сучасних телекомунікаційних структурах вже декілька років.
Багатомодове волокно
У багатомодовому ОВ може поширюватися одночасно велике число мод – променів, введених в світлопровід під різними кутами [7]. Багатомодове ОВ володіє відносно великим діаметром серцевини (стандартні значення 50 і 62,5 мкм) і, відповідно, великою числовою апертурою. Більший діаметр серцевини багатомодового волокна спрощує введення оптичного випромінювання у волокно, а м'якші вимоги до допустимих відхилень для багатомодового волокна дозволяють зменшити вартість оптичних приемо-передатчиков. Таким чином, багатомодове волокно переважає в локальних і домашніх мережах невеликої протяжності. Основним недоліком багатомодового ОВ є наявність міжмодової дисперсії, що виникає через те, що різні моди проробляють у волокні різну оптичну дорогу. Для зменшення впливу цього явища було розроблено багатомодове волокно з градієнтним показником заломлення, завдяки чому моди у волокні поширюються по параболічних траєкторіях, і різниця їх оптичних доріг, а, отже, і міжмодова дисперсія істотно менша. Проте наскільки не були б збалансовані градієнтні багатомодові волокна, їх пропускна спроможність не порівняється з одномодовими технологіями.
Розділ 3. Волоконно-оптичні лінії зв'язку
Похожие работы
... яка була накопичена до п'ятидесятих років у радіочастотній й оптичній спектроскопії і які згодом отримали своє використання у квантовій електроніці. Розділ 2. Основні поняття квантової електроніки (фізичні основи квантової електроніки) Принцип дії лазера або мазера заснований на трьох «китах» – головних поняттях квантової електроніки, а саме на поняттях вимушеного випромінювання, інверсного ...
... РВФ. Будь-яка перешкода, що порушує масоперенос, дає помилку в показаннях ВОС. На рис.3.3 показана схема роботи необоротного оптрода на кисень. Рис.3.3. Схема роботи необоротного волоконно-оптичного сенсора на кисень. Обумовлений компонент дифундує через селективну мембрану з відповідним розміром пор у порожнину, що містить іммобілізований флуоресціюючий барвник. Його світіння гаситься в ...
... існих друкарських форм, які є недорогими і високотаражними. ,, Сьогодні майже у всіх випадках форми плоского офсетного друку виготовляють на заздалегідь очутливлених пластинах (ЗОП) на алюмінії. Технологію , виготовлення форм автоматизовано, проте можливе їх якісне виготовлення на операційному обладнанні як на великих поліграфічних підприємствах, так і на малих. На ринку України пропонується ...
... . Варять не більше 20 хв. М'ясний порошок — однорідна маса, отримана подрібненням сухого м'яса, колір світло-коричневий. Варять не більше 5 хв. Волога в порошку не більше 10%, упаковка герметична. ЛЕКЦІЯ ПО ТОВАРОЗНАВСТВУ РИБИ 1.Характеристика сімейств риб Промислові риби класифікують по декількох ознаках. По способу і місцю життя риби ділять на морських, прісноводих, напівпрохідні і прох ...
0 комментариев