Światło od tysięcy lat fascynuje człowieka - warunkuje ono jego istnienie. Nic więc dziwnego, że człowiek sięgnął po nie, wykorzystując je do przesyłania informacji. Rozprzestrzeniając się w próżni z prędkością 300 000 km na sekundę, promieniowanie optyczne jest najszybszym posłańcem. Światło od dawna wykorzystywane jest w komunikacji w otwartej przestrzeni (semafory, latarnie morskie, naziemne łącza optoelektroniczne itp.). Oczywistą wadą takich systemów jest ich wrażliwość na warunki atmosferyczne, w skrajnych przypadkach uniemożliwiające przekaz informacji [8, 14].
Uwięzienie światła w światłowodzie pozwoliło uniknąć tych wad. Z tego powodu, szeroko pojęta optoelektronika weszła na stale do codziennej praktyki, rewolucjonizując wiele dziedzin współczesnej techniki. Najlepszym tego przykładem jest telekomunikacja, w której odstąpiono już praktycznie od transmisji drogą elektryczną, z wykorzystaniem miedzianych kabli, i zastosowano powszechnie tory światłowodowe z promieniowaniem optycznym jako nośnikiem sygnału. Obserwuje się nie tylko zadziwiająco szybki wzrost zastosowań optoelektroniki, ale i rozwój nowych technologii warunkujących tempo tego wzrostu. Pojawiają się coraz bardziej wyrafinowane rozwiązania, pozwalające sterować światłem w sposób uznawany do niedawna za niemożliwy.

Spis treści:

Wstęp

1. Światłowód - budowa, parametry, metody analizy
1.1. Zasada działania i budowa światłowodu
1.2. Światłowód cylindryczny - podstawowe parametry
1.2.1. Kąt akceptacji - apertura numeryczna światłowodu
1.2.2. Rodzaje światłowodów cylindrycznych
1.2.3. Straty energii - tłumienie światłowodu
1.2.4. Światłowód dwójłomny - droga dudnienia
1.2.5. Dyspersja
1.3. Wpływ materiałowych i geometrycznych parametrów na właściwości transmisyjne światłowodu
1.3.1. Analiza propagacji światła przez wielomodowy światłowód dla celów oświetleniowych
1.3.2. Wpływ parametrów technologicznych na propagację fali elektromagnetycznej w światłowodzie o rdzeniu pierścieniowym

2. Stan szklisty
2.1. Metody otrzymywania szkła
2.2. Struktura szkła
2.3. Współczynnik załamania światła
2.4. Lepkość szkła
2.5. Napięcie powierzchniowe
2.6. Szkła dla optyki włóknistej
2.6.1. Szkła halogenkowe
2.6.2. Szkła chalkogenidowe
2.6.3. Szkła tlenkowe
2.6.4. Właściwości szkieł aktywowanych pierwiastkami ziem rzadkich

3. Wymagania stawiane technologii wytwarzania światłowodów

4. Proces `soot`

5. Metoda wewnętrznego osadzania szkła MCVD
5.1. Przebieg procesu
5.1.1. Domieszki i ich rola procesie MCVD
5.1.2. Oczyszczanie surowców
5.1.3. Zjawiska chemiczne zachodzące w procesie MCVD
5.1.4. Konsolidacja osadzonego materiału
5.1.5. Etap kolapsu
5.1.6. Technologia MCVD w zastosowaniu do wytwarzania światłowodów optycznie aktywnych
5.2. Metoda wewnętrznego osadzania szkła wspomagana plazmą wysokiej częstotliwości PMCVD
5.3. Metoda wewnętrznego osadzania szkła wspomagana plazmą mikrofalową PCVD
5.4. Urządzenia i proces wyciągania światłowodu

6. Metoda zewnętrznego osadzania szkła OVD
6.1. Tworzenie porowatej preformy
6.1.1. Formowanie cząstek SiO2
6.1.2. Formowanie mieszanych tlenków SiO2-GeO2
6.1.3. Osadzanie cząstek szkła
6.2. Dehydratacja i konsolidacja
6.3. Domieszkowanie aerozolami
6.4. Zjawiska towarzyszące procesom spalania i płomieniowej syntezy szkieł

7. Proces pionowego objętościowego osadzania szkła z fazy gazowej VAD
7.1. Materiały
7.2. Proces ciągłego osadzania cząstek szkła
7.3. Dehydratacja i konsolidacja preformy
7.4. Uzupełnianie płaszcza
7.5. Wielopalnikowy proces OVD
7.6. Wytwarzanie światłowodów polaryzacyjnych metodą VAD

8. Technologia tyglowa
8.1. Zasada metody tyglowej
8.2. Warunki stabilnego wypływu szkieł z dysz
8.3. Warunki wytwarzania światłowodów o stałych proporcjach rdzeń-płaszcz
8.3.1. Współczynnik proporcjonalności wypływu szkieł
8.3.2. Warunek stabilności wymiarów
8.3.3. Ilość zużytego szkła
8.3.4. Prędkość wyciągania światłowodu
8.3.5. Wymiary rdzenia i płaszcza
8.4. Wpływ zmian początkowych wysokości słupów szkieł w czasie trwania procesu technologicznego na wymiary światłowodu
8.5. Zespół tygli do ciągłego wytwarzania światłowodów
8.6. Wpływ parametrów technologicznych na właściwości światłowodów
8.7. Tyglowa metoda otrzymywania światłowodów o eliptycznym rdzeniu
8.7.1. Metoda z diafragmą w przestrzeni międzytyglowej
8.7.2. Metoda proporcjonalnego odwzorowania
8.8. Metody otrzymywania światłowodów o pierścieniowym rdzeniu
8.9. Tyglowe metody otrzymywania światłowodów wielordzeniowych
8.10. Modyfikowana metoda tyglowa w zastosowaniu do wytwarzania światłowodów ze szkieł nietlenkowych

9. Metody wytwarzania światłowodów polimerowych
9.1. Materiały
9.2. Metody wytwarzania

10. Inne metody wytwarzania światłowodów
10.1. Metoda zol-żel
10.1.1. Hydroliza i kondensacja związków krzemu
10.1.2. Polimeryzacja i żelowanie roztworu
10.1.3. Suszenie żelu
10.1.4. Formowanie światłowodów włóknistych
10.2. Proces separacji fazowej
10.3. Metoda pręt-rura

11. Wytrzymałość mechaniczna światłowodów
11.1. Naprężenia indukowane termicznie
11.2. Naprężenia indukowane mechanicznie
11.3. Wpływ naprężeń w płaszczu i w rdzeniu na wymiary geometryczne światłowodu

Summary