Отечественные радиационно-стойкие волоконные световоды

Обобщены результаты исследования микроскопических механизмов радиационно-наведенных оптических потерь в радиационно-стойких волоконных световодах c сердцевиной из нелегированного и легированного фтором кварцевого стекла, а также создания лабораторной технологии радиационно-стойких волоконных световодов с сердцевиной из нелегированного кварцевого стекла, содержащего большой избыток кислорода. Установлено, что за счет избытка кислорода подавляются все механизмы радиационно-наведенных оптических потерь. Прямое экспериментальное сравнение созданных волоконных световодов и промышленного радиационно-стойкого световода фирмы J-fiber (Германия) показало, что радиационно-наведенные оптические потери в разработанных волоконных световодах в несколько раз меньше, чем в световоде фирмы J-fiber, на длине волны 1,31 и 1,55 мкм в условиях γ-облучения от источника ⁶⁰Co при значениях мощности дозы 7,6 Гр/с и мощности приблизительно до 28 кГр.

Литература

[1] Chigusa Y., Watanabe M., Kyoto M., Ooe M., Matsubara T. y-Ray and neutron irradiation characteristics of pure silica core single mode fiber and its life time estimation // IEEE Transactions on Nuclear Science. 1988. Feb. Vol. 35. No. 1.

[2] Долгов И.И., Иванов Г.А., Чаморовский Ю.К., Яковлев М.Я. Радиационно-стойкие одномодовые оптические волокна с кварцевой сердцевиной // Фотон-Экспресс. 2005. № 6 (46). С. 4-10.

[3] Aikawa K., Izoe K., Shamoto N., Kudoh M., Tsumanuma T. Radiation resistant singlemode optical fiber and method of manufacturing thereof. U.S. Patent 7440673, Oct. 21, 2008.

[4] Matthijsse P., Gooijer F., Flammer I., Regnier E., Kuyt G. Fluorine-doped optical fiber. U.S. Patent 7689093, Mar. 30, 2010.

[5] Wijnands T., Aikawa K., Kuhnhenn J., Ricci D., Weinand U. Radiation tolerant optical fibers: From sample testing to large series production // J. Lightw. Technol. 2011. Nov. Vol. 29. No. 22. P. 3393-3400.

[6] Wijnands T., De Jonge L.K., Kuhnhenn J., Hoeffgen S.K., Weinand U. Optical absorption in commercial single mode optical fibers in a high energy physics radiation field // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2008. Aug. Vol. 55. No. 4. P. 2216-2222.

[7] Радиационно-стойкий волоконный световод, способ его изготовления и способ повышения радиационной стойкости волоконного световода (варианты) / А.Л. Томашук, М.Ю. Салганский, П.Ф. Кашайкин, В.Ф. Хопин, А.Б. Пнев, В.Е. Карасик, А.Н. Гурьянов, Е.М. Дианов. Патент РФ № 2537523, дата подачи заявки (приоритета) от 13.09.2013 г., решение о выдаче патента от 07.10.2014, опубликован 10.01.2015 г. Бюлл. № 1.

[8] Griscom D.L. Self-trapped holes in pure-silica glass: A history of their discovery and characterization and an example of their critical significance to industry // J. Non-Cryst. Solids. 2006. Vol. 352. P 2601-2617.

[9] Griscom D.L., Friebele E.J. Fundamental radiation-induced defect centers in synthetic fused silica: atomic chlorine, delocalized E’ centers, and a triple state // Phys. Rev. B. 1986. Vol. 34. No. 11. P. 7524-7533.

[10] Nagel S.R., MacChesney J.B., Walker K.L. An overview of the modified chemical vapor deposition (MCVD) process and performance // IEEE J. Quantum Electron. 1982. Vol. 18. No. 4. P. 459-476.

[11] Kirchhof J., Unger S., Grau L., Funke A., Kleinert P. A new MCVD technique for increased efficiency of dopant incorporation in optical fiber fabrication // Cryst. Res. Technol. 1990. Vol. 25. P. 29-34.

[12] Guryanov A.N., Salganskii M.Yu., Khopin V.F., Kosolapov A.F., Semenov S.L. High-aperture optical waveguides based on fluorine-doped silica glass // Inorg. Mater. 2009. Vol. 45. No. 7. P. 823-826.

[13] Himeno K., Matsuo S., Guan N., Wada A. Low-bending-loss single-mode fibers for fiber-to-the-home // J. Lightw. Technol. 2005. Vol. 23. No. 11. P. 3494-3499.