光纖光纜材料的吸收損耗
光纖光纜材料的吸收損耗：制造光纖的材料能夠吸收光能。光纖材料中的粒子吸收光能以后，產生振動、發熱，而將能量散失掉，這樣就產生了吸收損耗。我們知道，物質是由原子、分子構成 的，而原子又由原子核和核外電子組成，電子以一定的軌道圍繞原子核旋轉。這就像我們生活的地球以及金星、火星等行星都圍繞太陽旋轉一樣，每一個電子都具有一定的能量，處在某一軌道上，或者說每一軌道都有一個確定的能級。
距原子核近的軌道能級較低，距原子核越遠的軌道能級越高。軌道之間的這種能級差別的大小就叫能級差。當電子從低能級向高能級躍遷時，就要吸收相應級別的能級差的能量。
在光纖中，當某一能級的電子受到與該能級差相對應的波長的光照射時，則位于低能級軌道上的電子將躍遷到能級高的軌道上。這一電子吸收了光能，就產生了光的吸收損耗。
制造光纖的基本材料二氧化硅（SiO2）本身就吸收光，一個叫紫外吸收，另外一個叫紅外吸收。目前光纖通信一般僅工作在0.8～1.6μm波長區，因此我們只討論這一工作區的損耗。
石英玻璃中電子躍遷產生的吸收峰在紫外區的0.1～0.2μm波長左右。隨著波長增大，其吸收作用逐漸減小，但影響區域很寬，直到1μm以上的波長。不過， 紫外吸收對在紅外區工作的石英光纖的影響不大。例如，在0.6μm波長的可見光區，紫外吸收可達1dB／km，在0.8μm波長時降到 0.2～0.3dB／km，而在1.2μm波長時，大約只有0.ldB／km。
石英光纖的紅外吸收損耗是由紅外區材料的分子振動產生的。在2μm以上波段有幾個振動吸收峰。
由于受光纖中各種摻雜元素的影響，石英光纖在2μm以上的波段不可能出現低損耗窗口，在1.85μm波長的理論極限損耗為ldB／km。
通過研究，還發現石英玻璃中有一些"破壞分子"在搗亂，主要是一些有害過渡金屬雜質，如銅、鐵、鉻、錳等。這些"壞蛋"在光照射下，貪婪地吸收光能，亂蹦亂跳，造成了光能的損失。清除"搗亂分子"，對制造光纖的材料進行格的化學提純，就可以大大降低損耗。
石英光纖中的另一個吸收源是氫氧根（OHˉ） 期的研究，人們發現氫氧根在光纖工作波段上有三個吸收峰，它們分別是0.95μm、1.24μm和1.38μm，其中1.38μm波長的吸收損耗最為嚴 重，對光纖的影響也最大。在1.38μm波長，含量僅占0.0001的氫氧根產生的吸收峰損耗就高達33dB/km。
這些氫氧根是從哪里來的呢？氫氧根的來源很多，一是制造光纖的材料中有水分和氫氧化合物，這些氫氧化合物在原料提純過程中不易被清除掉，最后仍以氫氧根的形 式殘留在光纖中；二是制造光纖的氫氧物中含有少量的水分；三是光纖的制造過程中因化學反應而生成了水；四是外界空氣的進入帶來了水蒸氣。然而，現在的制造工藝已經發展到了相當高的水平，氫氧根的含量已經降到了足夠低的程度，它對光纖的影響可以忽略不計了。
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