氫氧根誘導損耗（Hydrogen-induced loss）石英基光纖內氫與玻璃組份化學反應生成各種R-OH鍵，導致光纖譜損耗曲線上OH吸收峰增長的現象。 通過摻雜劑和合成石英管的恰當選擇，改進光纖拉絲工藝等內部微觀缺陷，可在一定程度上克服氫氧根誘導損耗。
基本介紹
- 中文名：氫氧根誘導損耗
- 外文名：Hydrogen-induced loss
- 來源：材料中有水分和氫氧化合物
- 改善：摻雜劑和合成石英管
- 特點：不可逆性
- 學科：電力科學
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光纖損耗
造成光纖衰減的主要因素有：本徵，彎曲，擠壓，雜質，不均勻和對接等。
本徵：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
彎曲：光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉，造成損耗。擠壓:光纖受到擠壓時產生微小的彎曲而造成的損耗。
雜質：光纖內雜質吸收和散射在光纖中傳播的光，造成的損失。不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。
對接：光纖對接時產生的損耗，如:不同軸(單模光纖同軸度要求小於0.8μm)，端面與軸心不垂直，端面不平，對接心徑不匹配和熔接質量差等。
當光從光纖的一端射入，從另一端射出時，光的強度會減弱。這意味著光信號通過光纖傳播後，光能量衰減了一部分。這說明光纖中有某些物質或因某種原因，阻擋光信號通過。這就是光纖的傳輸損耗。只有降低光纖損耗，才能使光信號暢通無阻。
研究發展
石英光纖中的另一個吸收源是氫氧根(OH- )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138μm，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138μm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。
氫氧根的來源很多，一是製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，最後仍以氫氧根的形式殘留在光纖中;二是製造光纖的氫氧物中含有少量的水分;三是光纖的製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，現在的製造.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。
解釋
對於鍺磷矽系石英，這種現象可解釋為：光纖中，玻璃形成過程中產生晶格缺陷，在熱能作用下P-O、Ge-O和Si-O等非橋氧與氫化學反應生成P-OH、Ge-OH和Si~OH等鍵。二次諧波峰分別在1.53、1.41和 1.39μm波長處，從而使得1.30和1.55um處損耗增大。
特點
OH根誘導損耗的特點是：
(1)不可逆性；
(2)溫度越高，反應速度就越快，損耗增長也就愈大；
(3)與光纖摻雜劑的種類和濃度密切有關，P和A1容易引起氫氧根誘導損耗，而少量F能起抑止作用;
(4)與Ge3+有關的缺陷中心的存在對OH根誘導損耗起重要作用。通過摻雜劑和合成石英管的恰當選擇，改進光纖拉絲工藝等內部微觀缺陷，可在一定程度上克服氫氧根誘導損耗。
