Метод внешнего химического осаждения из газовой фазы

Используя длинные волокна толщиной с волос, можно прокладывать многокилометровые волоконные линии для передачи сигналов

image1

С помощью модулированного лазерного излучения. Показано, как свет передается по волокну. Рассмотрим пловца на дне водоема. Если он посмотрит на поверхность воды под достаточно малым углом, дно водоема полностью отразится на поверхности раздела вода-воздух. Примерно тоже происходит внутри волокна; свет передается благодаря множеству внутренних отражений. Внутри волокна свет отражается от материала оптической оболочки, имеющей меньший коэффициент преломления, снова в сторону сердцевины. Таким образом, непрерывные внутренние отражения позволяют свету распространяться по ходу движения. Одновременное начало производства компаниями Corning Inc. и Bell Labs волокна с низкими потерями открыло дверь оптической связи и дешевым волоконно-оптическим датчикам, способным обеспечить высокую производительность.

Закон преломления Снеллиуса (Снелля) и полное внутреннее отражение.

Чтобы понять, как распространяется свет в волокне, рассмотрим процесс с точки зрения геометрической оптики, предоставляющей удобные понятные средства для описания многих черт этого феномена. Представление плоской гармонической волны имеет вид

image2

Метод внешнего химического осаждения из газовой фазы (OCVD) аналогичен методу MCVD за исключением того, что при изготовлении заготовки используется стержень-затравка. Мельчайшие сажеподобные частицы, содержащие необходимые концентрации примесей, осаждаются на стержень-затравку непосредственно из горелки и частично спекаются. Материал сердцевины, обычно германий и диоксид кремния, осаждается первым, за ним следует материал оболочки — диоксид кремния. Так же при использовании метода MCVD показатель преломления заготовки контролируют, изменяя состав примесей. После устранения стержня-затравки остается только заготовка оптического стекла, которая окончательно спекается, т. е. остекловывается, и «схлопывается» под воздействием высокой температуры. После этого вытягивается волокно методом, аналогичным описанному в предыдущем параграфе.

image3

В третьем методе изготовления заготовок, аналогичном методу OCVD, используется осевое осаждение из газовой фазы [14]. При использовании этого метода мельчайшие сажеподобные частицы сердцевины и оболочки осаждаются из горелки в осевом направлении, формируя стержнеобразную заготовку. Заготовка остекловывается, превращаясь в оптическое стекло, тем же способом, что и при методе OCVD. Преимуществом этого метода является возможность непрерывного изготовления волокна. Схема этого метода приведена на рисунке.

См. также:  Одномодовые датчики Фабри-Перо