Дефекты структуры оптических преформ и изготовленных из них кварцевых оптических волокон Текст научной статьи по специальности «Физика»

ш А 5ЕЕЕЕ* 22-24 0КтабРЯ 2024 г-

Дефекты структуры оптических преформ и изготовленных из них кварцевых оптических волокон

Бузаева Е.М.1, Ларина Н.А.1, Буралкин М.В.2, Танякин Д.А.2

1- Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Саранск

2- АО «Отиковолоконные системы», Саранск

Е-mail: katyabuzaeva@yandex. ru

DOI: 10.24412/cl-35673-2024-1-15-16

Одной из причин снижения прочностных характеристик оптических волокон в процессах перемотки и эксплуатации является наличие большого количества дефектов структуры. Поэтому важной задачей представляется исследование дефектной структуры оптических волокон, а также преформ, из которых они изготовлены.

В оптических световодах присутствуют дефекты, связанные с наличием неконтролируемых примесей, а также собственные дефекты диоксида кремния (SiO2). Образование собственных дефектов SiO2 обусловлено разрывом регулярных связей Si—O сетки кварцевого стекла [1-3]. Данные дефекты подразделяются на кислородо-дефицитные и кислородо-избыточные. Собственные дефекты возникают на этапах изготовления преформ и при вытяжке волокна [4-6].

Наличие собственных дефектов SiO2 в волоконных световодах можно зарегистрировать по возникновению в оптическом диапазоне длин волн широких полос люминесценции при различных способах возбуждения [7-8].

Целью настоящей работы являлось выявление дефектной структуры преформ различных производителей и изготовленных из них оптических волокон для снижения вероятности обрыва и улучшения их прочностных свойств. Для выявления дефектной структуры оптических световодов были использованы методы фотолюминесцентной спектроскопии.

Анализ полученных спектров люминесценции оптических волокон выявил наличие широких полос люминесценции в областях 550 и 620 нм. Данные полосы обусловлены наличием центров, индуцированных лазерным излучением, и центрами немостикового кислорода. Из сравнительного анализа относительных интенсивностей данных линий был сделан вывод об относительном

_ , иолоашлпёнш ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА И ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА

-ПРОКОГОвСКИЕ НЕДЕЛИ-

содержании этих дефектных центров в волокнах, произведенных из преформ различных производителей.

Сравнительный анализ был проведен для преформ. Выявлено наличие аналогичных широких полос в спектрах люминесценции. Установлено, что в области объёмных дефектов относительная интенсивность данных полос люминесценции возрастает.

Авторы выражают благодарность научному руководителю д.ф.-м.н. Рябочкиной П.А. за постановку научной задачи, помощь в измерениях и обсуждение результатов.

1. Skuja L. et al., Physica status solidi (c). 2005, 2(1), 15-24.

2. Skuja L., J. of Non-crystalline Solids. 1998, 239(1-3), 16-48.

3. Skuja L. et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2012, 286, 159168.

4. Hibino Y., Hanafusa H., J. Appl. Phys. 1986, 60(5), 1797-1801.

5. Hanafusa H., Hibino Y., Yamamoto F., J. Appl. Phys. 1985, 58(3), 1356-1361.

6. Hanafusa H., Hibino Y., Yamamoto F., Electronics Letters. 1986, 22(2), 106-108.

7. Salh R., InTech. 2011, 137-150.

8. Kucheyev S.O., Demos S.G., Appl. Phys. Lett, 2003, 82(19), 32303232.