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[科普中国]-氢氧根离子吸收

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氢氧根离子吸收(Hydroxyl ion absorption)是指光纤中因为水汽进入,残留氢氧根离子,因此吸收电磁波的情形。氢氧根(OH−)会在光纤制作过程中或制作完成后穿透外层的玻璃,造成离散光波长的衰减,例如用在电信中,以1.383 μm为中心的光波波长。

简介氢氧根离子吸收(Hydroxyl ion absorption)是指光纤中因为水汽进入,残留氢氧根离子,因此吸收电磁波的情形。

氢氧根(OH-)会在光纤制作过程中或制作完成后穿透外层的玻璃,造成离散光波长的衰减,例如用在电信中,以1.383 μm为中心的光波波长。1

光导纤维光导纤维(英语:Optical fiber),简称光纤,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用光在这些纤维中以全反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤中,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。由于信息在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多,更因为主要生产原料是硅,蕴藏量极大,较易开采,所以价格很便宜,促使光纤被用作长距离的信息传递媒介。随着光纤的价格进一步降低,光纤也被用于医疗和娱乐的用途。

光纤主要分为两类,渐变光纤与突变光纤。前者的折射率是渐变的,而后者的折射率是突变的。另外还分为单模光纤及多模光纤。近年来,又有新的光子晶体光纤问世。

光导纤维是双重构造,核心部分是高折射率玻璃,表层部分是低折射率的玻璃或塑料,光在核心部分传输,并在表层交界处不断进行全反射,沿“之”字形向前传输。这种纤维比头发稍粗,这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布,是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力,创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等,制成了超高纯石英玻璃,特制成的光导纤维传输光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维,其光传输损失每公里只有零点二分贝;也就是说传播一公里后只损4.5%。1

电磁辐射电磁辐射,又称电磁波,是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式传递能量和动量,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。

电磁辐射的载体为光子,不需要依靠介质传播,在真空中的传播速度为光速。电磁辐射可按照频率分类,从低频率到高频率,主要包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人眼可接收到的电磁辐射,波长大约在380至780nm之间,称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体,除了暗物质以外,都可以发射电磁辐射,而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体,因此,人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。尽管如此,只有处于可见光频域以内的电磁波,才可以被人们肉眼看到,对于不同的生物,各种电磁波频段的感知能力也有所不同。2

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本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所