Míniú Mionsonraithe ar Chaillteanas Ionsúcháin in Ábhair Snáithíní Optúla

Is féidir leis an ábhar a úsáidtear chun snáithíní optúla a mhonarú fuinneamh solais a ionsú. Tar éis do cháithníní in ábhair snáithíní optúla fuinneamh solais a ionsú, táirgeann siad creathadh agus teas, agus scaipeann siad an fuinneamh, rud a fhágann caillteanas ionsúcháin.Déanfaidh an t-alt seo anailís ar chaillteanas ionsúcháin ábhar snáithíní optúla.

Tá a fhios againn go bhfuil ábhar comhdhéanta d'adaimh agus de mhóilíní, agus go bhfuil adaimh comhdhéanta de núicléis adamhacha agus leictreoin eachtarnúicléacha, a rothlaíonn timpeall an núicléis adamhach i bhfithis áirithe. Tá sé seo díreach cosúil leis an Domhan a mairimid air, chomh maith le pláinéid cosúil le Véineas agus Mars, a rothlaíonn timpeall na Gréine. Tá méid áirithe fuinnimh ag gach leictreon agus tá sé i bhfithis áirithe, nó i bhfocail eile, tá leibhéal fuinnimh áirithe ag gach fithis.

Tá na leibhéil fuinnimh fithiseacha atá níos gaire don núicléas adamhach níos ísle, agus tá na leibhéil fuinnimh fithiseacha atá níos faide ón núicléas adamhach níos airde.Tugtar an difríocht leibhéal fuinnimh ar mhéid an difríochta leibhéal fuinnimh idir fithisí. Nuair a aistríonn leictreoin ó leibhéal íseal fuinnimh go leibhéal ard fuinnimh, ní mór dóibh fuinneamh a ionsú ag an difríocht leibhéal fuinnimh chomhfhreagrach.

I snáithíní optúla, nuair a dhéantar leictreoin ag leibhéal fuinnimh áirithe a ionradaíocht le solas de thonnfhad a fhreagraíonn don difríocht leibhéal fuinnimh, aistreoidh leictreoin atá suite ar fhithisí ísealfhuinnimh go fithisí a bhfuil leibhéil fuinnimh níos airde acu.Glacann an leictreon seo fuinneamh solais, rud a fhágann go gcailltear ionsú solais.

Is é dé-ocsaíd sileacain (SiO2) an t-ábhar bunúsach le haghaidh snáithíní optúla a mhonarú, agus ionsúnn sé solas féin, ar a dtugtar ionsú ultraivialait ar cheann acu agus ar a dtugtar ionsú infridhearg ar an gceann eile. Faoi láthair, ní oibríonn cumarsáid snáithíneach ach sa raon tonnfhaid 0.8-1.6 μ m i gcoitinne, mar sin ní phléifimid ach na caillteanais sa réimse oibre seo.

Tá an buaic ionsúcháin a ghintear trí aistrithe leictreonacha i ngloine grianchloch thart ar thonnfhad 0.1-0.2 μ m sa réigiún ultraivialait. De réir mar a mhéadaíonn an tonnfhad, laghdaíonn a ionsú de réir a chéile, ach tá an limistéar atá buailte leathan, ag sroicheadh ​​tonnfhaid os cionn 1 μ m. Mar sin féin, níl mórán tionchair ag ionsú UV ar shnáithíní optúla grianchloch a oibríonn sa réigiún infridhearg. Mar shampla, sa réigiún solais infheicthe ag tonnfhad 0.6 μ m, is féidir leis an ionsú ultraivialait 1dB/km a bhaint amach, a laghdaíonn go 0.2-0.3dB/km ag tonnfhad 0.8 μ m, agus thart ar 0.1dB/km amháin ag tonnfhad 1.2 μ m.

Is é creathadh móilíneach an ábhair sa réigiún infridhearg a ghineann an caillteanas ionsúcháin infridhearg i snáithín grianchloch. Tá roinnt buaicphointí ionsúcháin chreatha sa bhanda minicíochta os cionn 2 μ m. Mar gheall ar thionchar eilimintí dópála éagsúla i snáithíní optúla, ní féidir le snáithíní grianchloch fuinneog ísealchaillteanais a bheith acu sa bhanda minicíochta os cionn 2 μ m. Is é ldB/km an teorainn chaillteanais theoiriciúil ag tonnfhad 1.85 μ m.Trí thaighde, fuarthas amach freisin go bhfuil roinnt "móilíní millteach" ann a chruthaíonn trioblóid i ngloine Grianchloch, go háirithe eisíontais miotail trasdultacha díobhálacha amhail copar, iarann, cróimiam, mangainéis, srl. Glacann na "bochtáin" seo fuinneamh solais faoi shoilsiú an tsolais go fonnmhar, ag léimneach agus ag preabadh timpeall, rud a fhágann caillteanas fuinnimh solais. Is féidir caillteanais a laghdú go mór trí "dhaoine a dhéanann trioblóid" a dhíchur agus na hábhair a úsáidtear chun snáithíní optúla a mhonarú a íonú go ceimiceach.

Foinse ionsúcháin eile i snáithíní optúla grianchloiche is ea an chéim hiodrocsaíde (OH-). Fuarthas amach go bhfuil trí bhuaic ionsúcháin ag hiodrocsaíd i mbanda oibre an tsnáithín, is iad sin 0.95 μ m, 1.24 μ m, agus 1.38 μ m. Ina measc, is é an caillteanas ionsúcháin ag tonnfhad 1.38 μ m an ceann is déine agus a bhfuil an tionchar is mó aige ar an snáithín. Ag tonnfhad 1.38 μ m, tá an caillteanas buaic ionsúcháin a ghineann iain hiodrocsaíde a bhfuil cion de 0.0001 amháin iontu chomh hard le 33dB/km.

Cá as a dtagann na hiain hiodrocsaíde seo? Tá go leor foinsí ian hiodrocsaíde ann. Ar an gcéad dul síos, bíonn taise agus comhdhúile hiodrocsaíde sna hábhair a úsáidtear chun snáithíní optúla a mhonarú, agus is deacair iad a bhaint le linn an phróisis íonúcháin amhábhar agus a fhanann i bhfoirm ian hiodrocsaíde sna snáithíní optúla sa deireadh; Ar an dara dul síos, bíonn méid beag taise sna comhdhúile hidrigine agus ocsaigine a úsáidtear i monarú snáithíní optúla; Ar an tríú dul síos, gintear uisce le linn phróiseas monaraíochta snáithíní optúla mar gheall ar imoibrithe ceimiceacha; Is é an ceathrú rud ná go dtugann aer seachtrach gal uisce isteach. Mar sin féin, tá an próiseas monaraíochta forbartha go leibhéal suntasach anois, agus tá cion na n-ian hiodrocsaíde laghdaithe go leibhéal sách íseal gur féidir neamhaird a dhéanamh dá thionchar ar shnáithíní optúla.