9 / 14
Отечественные радиационно-стойкие волоконные световоды
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5
119
в 3–8 раз меньше при длине волны
=1,31 мкм и в 3–6 раз меньше при длине
волны
= 1,55 мкм.
Проанализируем эволюцию РНП с дозой. У ВС наблюдается «классическое»
монотонное возрастание РНП с дозой на указанных длинах волн. В то же время
для большинства российских ВС на
= 1,31 мкм РНП изменяются немонотон-
но: после достижения максимума приблизительно через 5…15 мин РНП начи-
нают снижаться по мере дальнейшего увеличения дозы. Показательно, что при
= 1,55 мкм для большинства российских ВС ход РНП, наоборот, монотонный.
Различие поведения при двух длинах волн обусловлено тем, что в этих случаях
доминируют различные РЦО: при
=1,31 мкм — АДС
2
для которых свойстве-
нен немонотонный ход РНП с дозой, а при
=1,55 мкм — АДС
1
с монотонным
ходом. Таким образом, абсолютно подавить эти РЦО невозможно даже в ВС с
оптимизированными параметрами. Однако уровень РНП, обусловленный оста-
точными РЦО, оказался в несколько раз ниже, чем в радиационно-стойком ВС
фирмы J-fiber.
По мнению авторов настоящей работы, разброс РНП в ВС (см. рис. 4) никак
не указывает на принципиально более высокую радиационную стойкость той или
иной конструкции ВС, но обусловлен случайными вариациями технологических
режимов. Так, ВС 1500 и 1510 конструкции Г были номинально идентичными,
однако их РНП отличаются примерно в 2 раза при длине волны
= 1,31 мкм
(рис. 4,
а
); при
= 1,55 мкм разность РНП несколько меньше (рис. 4,
б
). Таким
образом, различие обусловлено коротковолновым РЦО АДС
2
. Различие концен-
траций этого РЦО в двух номинально идентичных ВС могло возникнуть вслед-
ствие вариаций режимов вытяжки (по-видимому, температуры), приведших к
несколько большей деформированности сетки стекла ВС 1500.
По всей видимости, небольшой разброс РНП в идентичных радиационно-
стойких ВС неизбежен. Так, разброс РНП более чем в 2 раза имеет место и в
идентичных радиационно-стойких ВС фирмы «Фуджикура» [5].
Заключение.
Исследована природа РНП в коммуникационных спектраль-
ных окнах в ближнем ИК-диапазоне в ВС с сердцевиной из нелегированного
кварцевого стекла и легированного фтором. Выявлены три конкретные РЦО,
создающие это РНП: два типа автолокализованных дырочных состояний (АДС
1
и АДС
2
) и атом хлора в междуузелье сетки (Cl
0
-центр).
Изобретен способ значительного подавления всех трех РЦО в ВС с сердце-
виной из нелегированного кварцевого стекла, состоящий в создании суще-
ственного избытка кислорода над тетрахлоридом кремния в парогазовой смеси
при синтезе стекла сердцевины. Ввиду избытка кислорода подавляется вхожде-
ние хлора в стекло (подавляется Cl
0
-центр) и существенно снижаются деформа-
ции сетки стекла — предшественники АДС
2
. Оказалось, что избыток кислорода
подавляет и третий РЦО — АДС
1
— хотя механизм подавления пока неясен.
Солегирование сердцевины фтором также позволяет существенно подавить два
из трех РЦО — АДС
2
и Cl
0
-центр, но АДС
1
при этом не подавляются.