5 / 14
Отечественные радиационно-стойкие волоконные световоды
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5
115
присутствия Cl
0
-центра, который вносит наибольший вклад в РНП в светово-
дах, полученных при небольшом избытке кислорода (
r
≤ 20) [7].
Установлено, что при
r
≥ 75 эффективно подавляются и АДС
2
. Во-первых,
это обусловлено тем, что избыточный кислород, входящий в сетку стекла в виде
пероксидных связей –O–O–, резко снижает концентрацию напряженных
(деформированных) малозвенных колец в сетке. Во-вторых, температура стек-
лования кварцевого стекла, обогащенного пероксидными связями, снижается и
может стать равной температуре стеклования фторсиликатного стекла светоот-
ражающей оболочки. В последнем случае в процессе вытяжки ВС сердцевина и
оболочка затвердевают одновременно, и поэтому не происходит «вморажива-
ния» деформаций в сетке.
Оказалось, что большой избыток кислорода в сердцевине (
r
≥ 75) приводит
к подавлению АДС
1
[7], хотя физический механизм этого эффекта пока неясен.
Следовательно, подавляются все три РЦО, и поэтому метод создания из-
бытка кислорода в сердцевине для повышения радиационной стойкости пер-
спективнее метода фторирования; тем более что добавка фтора в сердцевину
ухудшает волноводные свойства ВС при наличии внешней оболочки, образо-
ванной материалом опорной трубы.
Реализовано четыре конструкции (А–Г) радиационно-стойких ВС с сердце-
виной из нелегированного кварцевого стекла с большим избытком кислорода.
Зависимость показателя преломления преформ ВС различных конструкций от
радиальной координаты приведена на рис. 3. Использованы два способа оса-
ждения слоев оболочки: 1) прямое легирование фтором, при котором в опор-
ную трубу одновременно подают SiCl
4
, SiF
4
и O
2
; 2) легирование фтором пори-
стого слоя [11, 12], при котором сначала осаждают пористый слой SiO
2
при по-
даче в трубу SiCl
4
и O
2
, а затем при обратном ходе горелки вдоль трубы и подаче
в трубу SiF
4
происходит легирование и проплавление слоя. Прямое легирование
позволяло получить фторсиликатную оболочку с показателем преломления на
0,005 меньше показателя сердцевины, а легирование пористого слоя, при кото-
ром вводили б
ó
льшую концентрацию фтора в стекло — на 0,008...0,010 меньше
показателя сердцевины [7].
В конструкции А (рис. 3,
а
, кривая
1
) использована опорная труба F300
фирмы «Гераус» (Германия) из нелегированного кварцевого стекла, а оболочка
нанесена прямым легированием. Таким образом, разность показателей прелом-
ления сердцевины и оболочки
Δn
= 0,005 и размер поля моды в этой конструк-
ции соответствовали стандарту оптической связи, что позволяет стыковать и
сваривать такой световод со стандартными связными ВС без внесения дополни-
тельных оптических потерь. Недостаток этой конструкции — возможные опти-
ческие потери вследствие рассеяния света во внешнюю оболочку и изгибная
чувствительность ВС, что обусловлено малостью величины Δ
n.
В конструкции Б (рис. 3,
а
, кривая
2
) периферийная часть оболочки выпол-
нена методом пропитки пористого слоя (Δ
n
= 0,0075), а часть оболочки, непо-