ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стекла для оптических волокон, работающих в средней и дальней инфракрасных областях из "Оптические кабели Конструкции характеристики производство и применение Изд2" В 1954 г. Б. Т. Коломийцем и Н. А. Горюновой был открыт новый класс полупроводниковых веществ — халькогенидные стеклообразные полупроводники—стекла, в состав которых входят халькогены VI группы периодической системы Менделеева [5]. Типичными представителями являются сульфид и селенид мышьяка. В стекла этого типа могут входить Т1, Се, 81, 8Ь и некоторые другие Элементы. [c.70] Халькогенидные стекла характеризуют чрезвычайно низкие подвижности носителей заряда, высокая фотоэлектрическая чувствительность, слабая зависимость электрофизических свойств от примесей, возможность изменять параметры в широких пределах путем плавного изменения состава, технологичность и др. [6, 7]. [c.70] Показатель преломления для А82 8сз на длине волны 5 мкм л = 2,481, а для А82 8з и = 2,406, при этом соотношение показателей преломления АзгЗсз и А82 8з в области длин волн 2—12 мкм сохраняется примерно постоянным. Модуль Юнга халькогенидных стекол лежит в пределах 20—41 ГПа. [c.71] Близкие значения ТКЛР селенида и сульфида мышьяка и отмеченные выше свойства показателей преломления могут быть использованы при изготовлении ОВ, в которых один из материалов используется в качестве сердцевины, а другой в качестве оптической оболочки [8]. [c.71] В настоящее время коэффициент затухания халькогенидных стекол составляет более 10 дБ/км, что вызвано абсорбцией из-за наличия примесей Н28, Н2 е, оксидов различных элементов, молекул воды и рассеяния из-за наличия включений. Для стекол на основе Ое—8 обработка исходных материалов в парах 82С12 приводит к существенному уменьшению поглощения, обусловленному наличием групп Н8 (от 150—330 до 30—80 дБ/м) и Н2О на длине волны 6,6 мкм (от 10—1300 до 10—50 дБ/м). Имеется четыре окна прозрачности после обработки исходного материала Ое—8 парами 82С12 с потерями ниже 1 дБ/м 0,36 дБ/м на А. = 2,4 мкм 0,85 дБ/м на А.=3,3 мкм 0,56 дБ/м на А. = 4,7 мкм 1 дБ/м на А. = 5,1 мкм. [c.71] К преимуществам халькогенидных стекол можно отнести сравнительно широкую область стеклования, высокую стойкость к воздействию влаги и (особенно для тяжелых халькогенидов) большую длину волны отсечки. [c.71] Хлоридные стекла имеют минимальные внутренние потери, но более чувствительны к загрязнению, ч -м стекла на основе фторидов, и растворимы в воде. [c.72] Фторидные и фтор-хлорсодержащие стекла (ВеРг и Zn l2) в перспективе могут обеспечить коэффициент затухания 10 и 10 дБ/км соответственно. Однако бериллиевые стекла очень токсичны, а цинковые обладают высокой гигроскопичностью. [c.72] Стекла на основе фторидов циркония и гафния с добавками Вар2 (30—40%), некоторого количества щелочи, щелочной земли, фторидов редкоземельных элементов, обеспечивающие стабильность стекла, характеризуются коэффициентом затухания (5—8)-10 дБ/км на =(2,4 + 0,1) мкм. При этом из стекла необходимо удалить примеси железа, никеля, гидроксильные группы, имеющие высокие потери на абсорбцию в интервале длин волн 2—3 мкм. Помимо этого фторидные стекла имеют относительно узкую область стеклообразования и малую термостабильность, приводящую к расстекловыванию, а в некоторых стеклах к появлению кристаллов размером от 10 до 50 мкм. В связи с этим основной упор делают на разработку комплексных композиций стекла, содержащих 4 —6 фторидных компонентов в целях повышения стабильности и достижения вязкости, обеспечивающей вытяжку оптических волокон. [c.72] Многие композиции стекол могут базироваться на комбинации Мр2 —А1Рз, где М — один или несколько элементов ряда Са, 8г, Ва, РЬ, Ка, Сс1, Hg, Л. Системы на основе А1Рз обладают максимумом абсорбции на Х.= 18 мкм, в то время как стекла с группой имеют слабый пик на А.=23 мкм. [c.72] Сгекла на основе фторида бария, торий-иттрия, цинка, алюминия с добавками фторида индия, заменяющими фторид алюминия, дают хорошую стабильность и прозрачность в ИК-области от 7 до 8 мкм. [c.73] Иодидные и бромидные стекла обладают малой стабильностью. [c.73] Для изготовления ОВ применяют кристаллические материалы на основе Т1Вг1, КС1, Ag l и т. д. Теоретически показано, что коэффициент затухания для этих материалов составляет 10- -10- дБ/км. [c.73] Вернуться к основной статье