Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012
2
Fibre ottiche!
n1 > n2
LD (diodo laser)
LED (light-emitting diode)
1
voce umana ≈ 200 – 6000 Hz
in un cavo coassiale (≈MHz): 1.0002 – 1.006 MHz
frequenze “occupate” ≈ 0.6%
in un laser He-Ne (4.738 1014 Hz): 4.738 1014 + 200 – 4.738 1014 + 6000 Hz
frequenze “occupate” ≈ 1.5x10-9%
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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riflessione / rifrazione
Legge di Snell!
n1 sinθ 2
=
n2 sinθ1
se θ2 = π/2
# n2 &
θcr = arcsin% (
$ n1 '
angolo critico!
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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θA
2r!
garantisce θ > θcr
Δn < 1% sufficienti per guidare onde di luce
angoli per cui può avvenire la propagazione = arccos[4 r n1/m λ] > θcr
numero di modi = 2 π2 r2 [n12 – n22] / λ2!
!(m, numero intero, “modo”)!
apertura numerica = NA = [n12 – n22]0.5 = sin θA!
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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Perdite di trasmissione!
⎛I ⎞
log10 ⎜ ⎟
⎝ I0 ⎠
4.343 ⎛ I ⎞
perdita[dB / km] = −10
=−
ln⎜ ⎟
L
L
⎝ I0 ⎠
!
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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Allargamento del segnale (pulse broadening)!
2R
r = 30-80 µm (R = 60-150 µm)!
n1-n2 = 0.014!
segnale con elevata intensità!
R = 10 µm!
n1-n2 = 0.001!
segnale con limitata intensità!
Fundamentals of inorganic glasses, A.K. Varshneya, The Society of glass technology, UK, 2006!
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Materiali e processi!
processo OVD (outside vapour deposition)
SiCl4 + O2 ž SiO2 + 2 Cl2!
!
2 H2O + 2 Cl2 ž 4 HCl + O2 !
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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processo MCVD (modified chemical vapour deposition)
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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tiratura delle fibre e rivestimento
preforma!
T ≈ 1800°C!
Schott Guide to Glass, 2nd edition, Chapman & Hall, 1996!
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000!
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