携手健康网携手健康网

施加压力改善了光纤玻璃

通过光纤电缆可以在全球范围内进行快速,准确的通信,但尽管如此,它们并不是完美的。现在,来自宾夕法尼亚州立大学(Penn State)和日本AGC Inc.的研究人员建议,如果在高压下制造这些电缆所用的石英玻璃,其信号损耗将更少。

宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程学教授约翰·C·毛罗说:“信号丢失意味着我们必须每80至100公里(50至62英里)就使用放大器”。“在该距离之后,将无法正确检测到信号。跨大陆或跨海洋将变得非常重要。”

玻璃纤维失去因为光的瑞利散射,散射的是来自于所述波动的信号强度玻璃的原子结构。

毛罗说:“玻璃在原子尺度上是异质的。” “它具有随机发生的原子尺度上的开放孔隙。”

光纤电缆中的绞线是由超高纯度石英玻璃制成的。

“从历史上看,最大的突破是发现了原来的光纤-如何摆脱玻璃中的水。” Mauro说。

通常,玻璃杯中有大量水,它们会以电信常用的频率吸收信号。使用化学气相沉积的改进形式,可以使纤维不含水。但是,就像几乎所有玻璃一样,光纤是在环境压力下制造的。

Mauro和他的团队使用分子模拟研究了制造光纤时压力的影响。他们在npj计算材料中报告了他们的结果。仿真表明,通过玻璃的压力淬火,可以将瑞利散射损失降低50%以上。

玻璃的压力处理将使材料更均匀,并减少结构中的微观孔。这将产生具有较小可的较高平均密度的材料。

“我们正在寻找能够控制均值和方差的独立过程,”毛罗说。“我们意识到以前没有探讨过压力尺寸。”

Mauro的工作是分子模拟,但日本北海道大学电子科学研究所副教授AGC Inc.材料集成实验室的小圆小圆(Madoka Ono)测试了大块的石英玻璃,发现结果符合要求模拟。

毛罗说:“我们发现的最佳压力是4吉帕斯卡。” “但是仍然存在需要解决的过程挑战。”

为了在压力下制造光纤,需要在玻璃处于玻璃转变阶段时形成玻璃并在压力下冷却,这是玻璃发粘而不是固态且不是真正液态的温度。为此,将需要能够容纳40,000个大气压的压力室。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。