7.3. Az optikai szálak átviteli tulajdonságai
7.4. ábra SiO2 alapú optikai szálak csillapítása. |
Az optikai szálakban a fényveszteségek legfőbb oka a hullámhosszfüggő abszorpció és szórás. A SiO2 alapú szálak esetében a kisebb hullámhosszakon (<1500 nm) a veszteségekért főként a Rayleigh-szórás a felelős, melynek erőssége fordítottan arányos a hullámhossz negyedik hatványával. Szilícium-dioxid anyagú optikai szálnál a legkisebb csillapítás – 0,15 dB/km – az 1550 nm-es hullámhossznál található. A gyártási folyamat során az elkerülhetetlen hidrogén diffúzió miatt több abszorpciós csúcs jelenhet meg. Ahogy a mellékelt ábra is mutatja, az UV tartomány irányába haladva az abszorpció növekszik, azonban az orvosi alkalmazásokhoz szükséges hosszúságok mellett az UV fény optikai szálas továbbítása még elfogadható veszteségek mellett megoldható. Az IR abszorpció miatt a 2000 nm-nél nagyobb hullámhosszú fény vezetése SiO2 alapú optikai szálakkal nem oldható meg. Az IR tartományra nem sikerült olcsón előállítható, megfelelő tulajdonságokkal rendelkező optikai szálat előállítani. A ~20 μm hullámhosszig alkalmazható kis csillapítású és flexibilis KRS-5 alapú szálak talliumot tartalmaznak, amelynek mérgező tulajdonságuk miatt speciális köpeny formájában megfelelő védelmet igényelnek, ez viszont jelentősen megdrágította az előállítási költséget és gátolja az elterjedését.