Absorción

Absorción
La absorción de la radiación electromagnética es el proceso por el cual dicha radiación es captada por la materia. Cuando la absorción se produce dentro del rango de la luz visible, recibe el nombre de absorción óptica. Esta radiación, al ser absorbida, puede, bien ser reemitida o bien transformarse en otro tipo de energía, como calor o energía eléctrica.
Absorción ópticaEn losexperimentos de absorción óptica, un haz de luz monocromática de intensidad I(0) incide sobre una muestra de espesor L. Tras la interacción entre el haz y la muestra, parte de la radiación incidente se habrá absorbido en la misma, por lo que, en general, la intensidad del haz emergente, I(L), será distinta a la del haz incidente. 
 

Cuando la reflectividad de la muestra es baja, la relación entre ambasintensidades es

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donde  recibe el nombre de coeficiente de absorción. Dicho coeficiente depende de los procesos de interación entre el haz y la muestra, es decir, tanto de la longitud de onda de la radiación como de la estructura electrónica de la heteroestructura. Por tanto, analizando el coeficiente de absorción en función de la energía del haz incidente se puede obtener informaciónrelevante sobre la estructura electrónica de la heteroestructura.
LA TRANSMISIÓN se puede considerar una doble refracción. Si pensamos en un cristal; la luz sufre una primera refracción al pasar del aire al vidrio, sigue su camino y vuelve a refractarse al pasar de nuevo al aire. Si después de este proceso el rayo de luz no es desviado de su trayectoria se dice que la transmisión es regular como pasa enlos vidrios transparentes. Si se difunde en todas direcciones tenemos la transmisión difusa que es lo que pasa en los vidrios translúcidos.

DENSIDAD ÓPTICA
La densidad óptica es un parámetro muy importante, que expresa la potencia/la energía del láser que sale del filtro como una fracción de la potencia/energía que entra en el filtro.
La densidad óptica es un parámetro de longitud de onda quedependen y se define como:
donde Pin(λ) es la potencia que entra en el filtro, Pout(λ) es la potencia de transmisión que sale del filtro y T (λ) es la transmisión espectral.
La siguiente tabla analiza la relación entre la densidad óptica y la transmisión. En la tabla, cada valor de la densidad óptica de la primera fila es asociado con valores de transmisión en notación decimal, en la segunda fila losvalores son en notación exponencial.
 
ATENUACIÓN
el cociente entre la potencia óptica a la entrada de la fibraPi
y la potencia óptica a la salidaPo según la
siguiente fórmulaNumero de decibelios (dB) = 10 log10
Pi
Po
(3.1)
Esta unidad logarítmica tiene la ventaja que las multiplicaciones y divisiones se transforman en sumas y
restas, por lo contrario las sumas y restas aunque complejas no seusan casi nunca.
En comunicaciones ópticas la atenuación se expresa en decibelios por unidad de longitud según
dBL = 10 log10
Pi
Po
(3.2)
donde
dB es la atenuación por unidad de longitud yL es la longitud de la fibra.
La absorción puede ser intrínseca (causada por los componentes del
vidrio) o extrínseca (causada por impurezas no deseadas).
3.2.1 ABSORCIÓN INTRÍNSECA
Un vidrio de sílice tiene muypoca absorción debida a su estructura atómica en el rango espectral del
infrarrojo cercano. Sin embargo, hay dos mecanismos de absorción intrínseca en otras zonas del espectro
y que generan una absorción en el rango entre 0.8 y 1.7m. Esto puede apreciarse en la figura 3.1, donde
se muestra la curva de atenuación en función de la energía del fotón y de la longitud de onda para un
material sin ningunaimpureza.
Vemos las colas de dos picos de absorción, uno fundamental situado en la zona ultravioleta que es
debido a excitación electrónica (cambio de nivel de un electrón) y otro en el infrarrojo (alrededor de las
7m) que se produce por la interacción de los fotones con vibraciones moleculares. Estan absorciones
son las relacionadas con enlaces como los siguientes: Si-O (9.2m), Ge-O (11.0m). La...