CC BY
334
1
ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ. ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 681.7
ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНОГО ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА
А.Г. Коробейников, Ю.А. Гатчин, К.В. Дукельский, Е.В. Тер-Нерсесянц
Представлены результаты анализа основных технологических процессов получения высокопрочного оптического волокна. Рассмотрены основные факторы, влияющие на прочность и долговечность волоконных световодов. Дана рекомендация для изготовления высокопрочных длинномерных световодов MCVD-методом. Ключевые слова: оптическое волокно, волоконные световоды, образование дефектов.
Все увеличивающееся применение волоконных световодов (ВС) в линиях связи, датчиках физических величин и волоконно-оптических приборах делает актуальной задачу повышения их прочности и долговечности. Существует ряд причин, приводящих к ухудшению работоспособности ВС, например, увеличение оптических потерь из-за микроизгибов при изменении температуры окружающей среды, рост потерь под действием ионизирующих излучений или из-за диффузии водорода в сердцевину световода в подводном кабеле [1-2]. Однако наиболее катастрофические последствия для волоконно-оптических систем и устройств происходят при разрушении световода в процессе эксплуатации. В связи с этим информация о возможности световодов разных типов выдерживать эксплуатационные нагрузки в течение периода эксплуатации всегда была критически важной и часто ограничивающей потенциальные применения в новых областях. По этой причине разработка новых и усовершенствование существующих методов получения оптического волокна с экстремально высокими прочностными показателями относятся к приоритетным задачам физики и химии полимеров.
Производство ВС на основе кварцевого стекла можно разделить на два основных этапа. Первый этап - это получение заготовки, представляющей собой стержень длиной порядка метра, а в диаметре около 10-80 мм. На втором этапе заготовки помещаются в плавильные печи, и из них тянут стеклянное волокно с нанесением защитного полимерного покрытия. При этом соотношение диаметров внутренних слоев в полученном волокне остается таким же, как в заготовке.
Существует три основных парофазных метода изготовления заготовок световодов:
1. осаждение из газовой фазы на внешнюю поверхность цилиндрической подложки (ОУЭ);
2. осевое осаждение из газовой фазы на торце стержня (АУЭ);
3. модифицированное химическое осаждение из газовой фазы на внутреннюю поверхность кварцевой трубки (МСУЭ).
Целью настоящей работы является рассмотрение предлагаемых действий для повышения прочности оптического волокна при его производстве методом МСУЭ.
В настоящее время большинство ВС изготавливается из кварцевого стекла. Известно, что кварцевое стекло обладает очень высокой прочностью, около 15 ГПа [3]. Однако на больших длинах реализовать такой уровень прочности очень сложно [4]. Изоляция поверхности стекловолокна от воздействия окружающей среды нанесением полимерных оболочек методом МСУЭ обеспечивает сохранность прочностных свойств стекла, но не изолирует его от влаги. Этот метод является одним из наиболее ранних и простых способов изготовления заготовок ВС, заключающегося в осаждении стеклообразных слоев на внутреннюю поверхность кварцевой трубки. Он впервые был опубликован в работах Мак Чесни с соавторами в 1974 г. [5, 6]. Во многих странах к этому времени были освоены промышленные методы производства труб из кварцевого стекла. В связи с этим МСУЭ-метод изготовления ВС сразу получил широкое распространение во всем мире. Не прошло и десяти лет, как состояние разработок было доведено до использования световодов в волоконно-оптических линиях связи общей протяженностью в десятки тысяч километров.
В МСУЭ-методе изолированность от внешней среды реакционной зоны и линий подачи к ней реагентов гарантирует чистоту процесса. Малое содержание примесей обеспечивает высокую прозрачность синтезированного стекла. В то же время универсальность этой технологии создает благоприятные условия для разработки самых различных структур ВС. В этом случае МСУЭ-метод в сравнении со способом аксиального или наружного парофазного осаждения является наиболее приемлемым в части изготовления оптических волокон сложной конструкции, обладающих особыми свойствами.
Введение
Анализ прочностных характеристик световодов
Отечественные исследователи приводят экспериментальные данные, свидетельствующие об упрочняющем эффекте полимерного покрытия ВС, изготавливаемых MCVD-методом [7].
В зависимости от метода испытаний прочность ВС характеризуется как динамическая и статическая. Первая определяется величиной разрушающего напряжения, вторая - длительностью процесса разрушения под действием постоянного напряжения (долговечностью). Экспериментальные данные хорошо аппроксимируются уравнением [8]
log CTd = (1 + n)-1log vG + (1 + n)-1 log kd , где ст - приложенное к световоду напряжение; vCT - скорость нагружения; kd - коэффициент, характеризующий кварцевое стекло; n - параметр влияния окружающей среды.
Размер дефекта r, расположенного на поверхности стекловолокна, определяет величину разрушающего напряжения ст (рис. 1) [9]:
Размер дефекта, мкм Рис. 1. Влияние размера дефекта на прочность световодов
На основании уравнения (1) можно оценить величину трещины, которая обусловливает верхний уровень прочности метровых отрезков ВС, равный 6 ГПа. Оказывается, что размер дефекта составляет около 6 нм. Эта величина в 37 раз больше длины структурного звена Si-O, равной 0,16 нм.
Прочность даже очень малых отрезков ВС (6-7 ГПа), измеренная методом изгиба, свидетельствует о гарантированном наличии трещин глубиной не менее 6 нм на поверхности стекловолокна диаметром 125 мкм и длиной около 1 мм [4]. Существует мнение [9], что истинная глубина начальных микротрещин на поверхности кварцевых ВС изменяется от 20 до 1000 Ä.
Долговечность ВС т зависит от величины приложенного к волокну напряжения ст и влажности окружающей среды [10]:
ln т = ln т0 - а ln P + U0/(RT) - уст /(RT), где т - длительность процесса разрушения; т0 - период атомных колебаний (10-13 с); а - порядок реакции гидролиза; у - константа, характеризующая дефектность образца; Р - давление паров воды; U0 - энергия гидролитического разрыва связи Si-O; R - газовая постоянная; T - температура.
Сведения о величине а для кварцевого стекла противоречивы: рекомендованные значения порядка реакции гидролиза изменяются от 0,569 до 2,2 [11-15].
Для вероятностной оценки разрушения напряженного ВС широко используется модель «слабого звена» [16, 17]. Согласно этой модели, с увеличением длины волокна повышается частота появления более крупных дефектов. Вероятность F того, что прочность ВС длиной L окажется менее определенной величины напряжения ст c учетом статистики Вейбулла, определяется уравнением [18, 19]
lnln [(1-F)-1] = ln L+ m 1пст = ln L + v-1 1пст, где m » 1/v; v - коэффициент вариации.
Чем больше значение параметра m, тем в меньшей степени отличаются нижний и верхний уровень прочности. Экспериментальные данные для серии образцов, как правило, ложатся на прямую линию в координатах Вейбулла 1пст - lnln (1-F)-1. Если статистика образования дефектов имеет разную природу, то экспериментальные данные низкопрочного состояния ложатся на искривленную линию (рис. 2) [20].
Срок службы ВС, находящегося под постоянной нагрузкой страб, можно оценить его перемоткой при повышенном напряжении стпер [21]:
т = В (Стпер) / (СТраб) " ,
где п - параметр, характеризующий влияние влаги и равный 21,5+1,5; В - характеристика дефектности волокна, равная 10-3 ГПа2-с [22].
Разрушение ВС начинается, как правило, с дефекта, расположенного на поверхности волокна. В связи с этим качество стекломассы опорных кварцевых труб является определяющим фактором прочностных характеристик световодов, изготавливаемых МСУЭ-методом.
Экспериментально установлено, что трубы, изготавливаемые методом непрерывного формования из природного сырья, не могут обеспечить высокой прочности световодов, особенно если наплавление стекла происходит в среде водорода [23]. Трубы из синтетического кварцевого стекла намного дороже, но содержат существенно меньше микродефектов, благодаря чему обеспечивают высокопрочное состояние ВС [24].
При подготовке заготовки к вытягиванию волокна она в обязательном порядке проходит следующие операции [25]: промывку в чистом изопропиловом спирте, промывку в деионизованной воде, травление в растворе ИР, промывку деионизованной водой и сушку, огненную полировку в пламени кислородно-водородной горелки при температуре порядка 2050°С.
Прочность световодов существенно зависит от технологических параметров вытягивания волокна - температуры, натяжения и стерильности высокотемпературной зоны (запыленности). Изучению этого вопроса с целью оптимизации процесса вытягивания ВС посвящено несколько работ [20, 25-28].
В [28] анализируется состав частиц в высокотемпературной зоне печного пространства графитового нагревателя. Установлена взаимосвязь прочности ВС и размера этих частиц. В окислительных условиях индукционного нагрева легче создать стерильные условия, особенно когда нагреватель из диоксида циркония защищается диоксидом кремния [29-31]. С таким средством нагрева ВС получаются более прочными (рис. 2). С использованием кислородно-водородных горелок также можно обеспечить надлежащую чистоту высокотемпературной зоны, однако высокого уровня стабильности диаметра стекловолокна до настоящего времени достичь не удавалось [32]. Заготовки можно нагревать и СО2-лазером, но работы в этом направлении не нашли должного продолжения [33-35].
Конструкция графитовой печи существенно влияет на прочностные свойства волокна. Так, введение внутрь нагревателя цилиндрических экранов, ограничивающих зону нагрева и обеспечивающих более надежную изоляцию от графитовых частиц, приводит к шестикратному увеличению нижнего уровня прочности, поднимая его с 80 до 500 кг/мм2 [36].
С применением индукционного метода нагрева с использованием муфеля из стабилизированной двуокиси циркония получены лучшие по прочности длинномерные световоды. Вытянутый в таких условиях ВС длиной 8,5 км выдержал перемотку под напряжением 1,4 ГПа, а под напряжением 3,5 ГПа перемотан отрезок длиной 4 км [37]. Влияние дефектов на прочность стекловолокна можно ослабить за счет создания сжимающих напряжений в его поверхностном слое. Для этих целей на заготовку газофазным методом наносится тонкий слой легированного кварцевого стекла, обладающего более низкой вязкостью [37, 38], или слой с пониженным коэффициентом термического расширения [39].
% 99,9
графитовая печь
1 2 3,4 5 6
1пст-1п 1п(1-^-1
Рис. 2. Распределение вейбулловской вероятности прочных волокон, вытянутых в 7гС>2 печи, и низкопрочных, полученных в графитовой печи
Улучшение прочностных характеристик световодов
Второй метод нашел применение в изготовлении ВС, поверхностный слой которых легирован диоксидом титана, понижающим коэффициент термического расширения кварцевого стекла [40, 41]. Нанесением тонкого металлического покрытия на ВС добиваются более чем двукратного повышения их прочности за счет изоляции стекла от влаги [42-44]. Однако повышенная жесткость металлической оболочки по сравнению с полимерным покрытием приводит к дополнительным оптическим потерям, особенно при температуре менее -10°С [45].
Несмотря на прочностные достоинства такого метода защиты ВС, он не используется для изготовления длинномерных волокон из-за сложности обеспечения сплошности металлической оболочки на больших длинах. В производстве световодов для их защиты от влаги наиболее широкое распространение получили тонкие (менее 50 нм) углеродные слои, осаждаемые пиролитическим способом [46, 47]. При умеренных нагрузках долговечность световодов с углеродным покрытием превосходит долговечность волокон с полимерным покрытием в 10-105 раз. Однако уровень предельной прочности у последних выше на 40-60%, что исключает использование углеродных покрытий для изготовления высокопрочных световодов [48].
Материалы полимерного покрытия, используемые для защиты стекловолокна от внешнего воздействия, подвергаются фильтрации с целью удаления абразивных частиц [49].
Заключение
Технологии получения волоконных световодов из соображений конкурентоспособности должны отличаться высокой производительностью, малозатратностью с максимально возможным использованием материалов отечественного производства. Разработка таких волоконных световодов диктует необходимость проведения комплексных исследований в следующих направлениях:
- изучение процессов по упрочнению кварцевых световодов и создание новых технических решений для повышения их прочностных свойств;
- модернизация газофазных методов изготовления опорных кварцевых труб и заготовок световодов;
- изучение свойств микроструктурированных оптических волокон;
- исследование влияния основных технологических факторов на характеристики световодов с последующей оптимизацией режимов их изготовления в условиях опытного производства.
Применение представленных результатов и рекомендаций позволят повысить прочность волоконных световодов, получаемых методом MCVD.
Литература
1. Коробейников А.Г., Дукельский К.В., Тер-Нерсесянц Е.В. Методы уменьшения оптических потерь в фотонно-кристаллическом оптическом волокне // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. -2010. - № 3 (67). - С. 5-11.
2. Коробейников А.Г., Гатчин Ю.А., Дукельский К.В., Ероньян М.А., Тер-Нерсесянц Е.В., Нестерова Н. А. Анализ совместимости фторсиликатных и боросиликатных слоев стекла для изготовления оптического волокна // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2012. - № 3 (79). - С. 15-18.
3. Proctor B.A., Whitney I. and Johnson J.W. Strength of fused silica // Proc. Roy. Soc. London, ser. A. -1967. - V. 297. - № 1451. - P. 534-557.
4. Давидович Н.М., Байкова Л.Г., Песина Т.И., Пух В.П., Радеева Е.И. Падение структурной прочности кварцевых волокон с полимерным покрытием под действием влажной среды // Физика и химия стекла. - 1990. - Т. 16. - № 4. - С. 566-570.
5. MacChesney J.B. Connor P.B., DiMarcello F.V., Simpson J.R., Lazay P.D. Preparation low loss optical fibers using simultaneous vapor phase deposition and fusion // Proc. 10th Int. Congr. Glass. - 1974. - P. 6.406.44.
6. MacChesney J.B. Connor P.B., Presby H.M. A new technique for preparation of low loss and graded index optical fibers // Proc. IEEE. - 1974. - V. 62. - № 9. - P. 1278-1279.
7. Бухтиарова Т.В., Дяченко А.А., Иноземцев В.П., Соколов А.В. Прочность и долговечность волоконно-оптических световодов // Итоги науки и техники. Связь. - Т. 8. Оптическая связь. - М.: ВИНИТИ, 1991. - С. 110-169.
8. Kalish D., Tariyal B.K. Static and dynamic fatigue of a polimer-coated fused silica optical fiber // J. Amer. Ceram. Soc. - 1978. - V. 61. - № 11-12. - P. 518-523.
9. Sakaguchi S., Nakahara M., Tajima Y. Drawing of high-strength long-length optical fiber // J. Non-Cryst. Solids. - 1984. - V. 64. - № 1-2. - P. 173-183.
10. Берштейн В. А. Механогидролитические процессы и прочность твердых тел. - Л.: Наука, Ленингр. отделение, 1987. - 317 с.
11. Hibino Y., Sakagucki S., Tajima J. Crack growth in silica glass under dynamic loading // J. Amer. Ceram. Soc. - 1984. - V. 67. - № 1. - P. 64.
12. Wiederhorn S.M., Bolz L.H. Stress corrosion and static fatigue of glass // J. Amer. Ceram. Soc. - 1970. -V. 53. - № 10. - P. 543.
13. Freiman S.W. Environmentally enhanced crack growth in glass // The Strength of Glass / ed. Kurkjian. - NY: Plenum press, 1985. - P. 197-215.
14. Duncan W.J., France P.W., Craig S.P. The effect of environment on the strength of optical fiber // The Strength of Glass / ed. Kurkjian. - NY: Plenum Press, 1985. - P. 309-326.
15. Богатырев В. А., Бубнов М.М., Румянцев С. Д., Семенов С.Л. Механическая надежность волоконных световодов // Труды ИОФАН. - М.: Наука, 1990. - Т. 23. - С. 66-93.
16. Kurkjian C.R. Statistics of the tensile strength of glass fibers for optical communication // Proc. 1st Intl. Otto Schott Coll. - Jena, DDR, 1978. - P. 379-387.
17. Богатырев В.А., Бубнов М.М., Дианов Е.М. Исследование механической прочности волоконных световодов для систем оптической связи // Квантовая электроника. - 1981. - Т. 8. - № 4. - С. 844-852.
18. Weibull W. A Statistical distribution function of wide applicability // J. Appl. Mech. - 1951. - V. 18. - № 9.
- P. 293-297.
19. Леко В.К., Мазурин О.В. Свойства кварцевого стекла. - Л.: Наука, 1985. - 166 с.
20. Cohen M.I., Melliar-Smuth C.M. Recent advances in the fabrication of silica optical fibers // Int. Conf. Communic. - Seattle, Wash, 1980. - P. 55.1.1-55.1.7.
21. Богатырев В.А., Бубнов М.М., Вечканов Н.Н., Гурьянов А.Н., Семенов С.Л. Прочность стеклянных волоконных световодов большой длины // Труды ИОФАН. Волоконная оптика. - М.: Наука, 1987. -Т. 5. - С. 60-72.
22. Craig S.P., Duncan W.J., France P.W., Snodgas J.E. The strength and fatigue of large flaws in silica optical fiber // In Proc. of 8th ECOC. - Cannes, France, 1982. - P. 205-208.
23. Богатырев В.А., Бубнов М.М., Вечканова Н.Н. и др. Высокопрочные волоконные световоды, изготовленные методом химического осаждения из газовой фазы // Квантовая электроника. - 1982. - Т. 9. -№ 7. - С. 1506-1509.
24. Шульц П. Производство оптических световодных волокон: Процессы и аппараты // Стеклообразное состояние. - Л., 1983. - С. 186-197.
25. Boniort J., Lboueq J., Bacle P. Improvement of optical fiber strength for submarine cables // SPJF. Optical fiber characteristics and standarts. - 1985. - P. 93-97.
26. Hanafusa H., Sakaguchi S., Hibino J. High-strength, long-length optical fibers // Rev. of the Elect. Commun. Laboratories. - 1985. - V. 33. - № 6. - P. 971-975.
27. Blyler L.L, DiMarcello F. V. Fiber drawing, coating and jacketing // Proc. IEEE. - 1980. - V. 68. - P. 11941198.
28. Sakaguchi S. Drawing of high-strength long-length optical fibers for submarine cables // J. Light wave techn.
- 1984. - V. 2. - № 6. - P. 809-815.
29. Runk R. A zirconia induction furnace for drawing precision silica waveguides // Tecn. Digest Top. Meet. Opt. Fiber Comm. - Williamsburg, 1977. - P. TuB5-1.
30. DiMarcello F.V., Hart A.C., Williams J.C., Kurkjian C.R. High strength furnace-drawn optical fibers // Fiber Optics. Advances in Research and Development / ed. Bendow B. and Mitra S.S. - NY: Plenum, 1979. -P. 125-135.
31. Paec U.C., Schroeder C.M. Silica coated dual-tube zirconia induction furnace for high-strength fiber production // Electron. Lett. - 1986. - V. 22. - № 2. - P. 72-73.
32. Kaiser P., Hart A.C., Blyler L.L. Low-loss FEP-clad silica fibers // Appl. Opt. - 1975. - V. 14. - P. 156-162.
33. Jaeger R.E. Laser drawing of optical fibers // Am. Ceram. Soc. Bull. - 1976. - V. 55. - P. 270-273.
34. Paek U.C. Laser drawing of optical fibers // Appl. Opt. - 1974. - V. 13. - P. 1383-1386.
35. Белов А.В., Бубнов М.М., Гурьянов А.Н. и др. Вытяжка стеклянных волоконных световодов с помощью СО2-лазера // Квантовая электроника. - 1978. - Т. 8. - С. 1169-1170.
36. Hiroshi Murata. Manufacturing of optical fibers in Japan // In Optical Fiber Communications. - Orlando, San Diego, New York, London, Toronto, Monreal, Sydney, Tokyo: Academic press, Inc., 1985. - V. 1. - P. 297353.
37. Paek U.C., Kurkjian C.R. Calculation of cooling rate and induced stresses in drawing of optical fibers // J. Am. Ceram. Soc. - 1975. - V. 58. - P. 330.
38. Rongved L. Kurkjian C.R., Geyling F.T. Mechanical tempering of optical fibers // J. Non-Cryst. Solids. -1980. - V. 42. - P. 579-584.
39. Oh S.M., Predieux P.H., Glavas X.G. Calculation of cooling rate in drawing of optical fibers // Opt. Letts. -1982. - V. 7. - № 5. - P. 241-243.
40. Kurkjian C.R., Inniss D. Understanding mechanical properties of light guides: a commentary // Journal of SPIE. - 1991. - V. 30. - № 6. - P. 681-689.
41. Glaesemann G.S., Walter D.J. Method for obtaining long-length strength distributions for reliability prediction // Journal of SPIE. - 1991. - V. 30. - № 6. - P. 746-748.
А.В. Варламов, А.В. Куликов, В.Е. Стригалев, С.В. Варжель, С.М. Аксарин
42. Богатырев А.В., Бубнов М.М., Дианов Е.М., Румянцев С.Д., Семенов С.П. Прочность световодов в металлическом покрытии // Радиотехника. - 1988. - № 9. - С. 82-83.
43. Заявка Японии № 58-74543. Металлическое покрытие на волокне от 28.10.81, опубл. 06.05.83.
44. Богатырев А.В., Бубнов М.М., Румянцев С.Д., Семенов С.П. Механическая надежность волоконных световодов // Труды ИОФАН. - М.: Наука, 1990. - Т. 23. - С. 66-93.
45. Bogatyrjov V.A., Bubnov M.M., Dianov E.M., Makarenko A.Y., Rumyantsev S.D., Semjonov S.L., Sysoljatin A.A. High-strength hermetically tin-coated optical fibers // OFC (Optical fiber communic). -1991. - P. 115.
46. DiMarcello F.V., Huff R.G., Lemaire P.J., Walker L.K. Hermetically sealed optical fibers. U.S. Pat. № 5000541, Mar. 19, 1991.
47. Lu K.T., Gleasemann G.S., Vandewoestine R.V., Kar G. Recent developments in hermetically coated optical fiber // J. Lightwave technol. - 1988. - V. 6. - № 2. - P. 240-241.
48. Ritter J.E. Service T.H., Jakus K. Predicted static fatigue behavior of specially coated optical glass fibers // J. Am. Ceram. Soc. - 1988. - V. 71. - № 11. - P. 988-992.
49. Kurkjian C.R., Krause J.T., Matthewson M.J. Strength and fatigue of silica optical fibers // J. Ligtwave Technology. - 1989. - V. 7. - № 9. - P. 1360-1370.
Коробейников Анатолий Григорьевич - Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма,
ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, доктор технических наук, профессор, зам. директора по науке, Korobeynikov_A_G@mail.ru
Гатчин Юрий Арменакович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский универ-
ситет информационных технологий, механики и оптики, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой, Gatchin@mail.ifmo.ru
Дукельский Константин Владимирович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, KDukel@GOI.ru
Тер-Нерсесянц Егише Вавикович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский универ-
ситет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, volokno@goi.ru
УДК 535.314
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ПРИ СТЫКОВКЕ СВЕТОВОДОВ С РАЗЛИЧНЫМ ДИАМЕТРОМ МОДОВОГО ПОЛЯ А.В. Варламов, А.В. Куликов, В.Е. Стригалев, С.В. Варжель, С.М. Аксарин
Для минимизации оптических потерь при создании оптоволоконных систем проведено измерение углового распределения выходного излучения двулучепреломляющих оптических волокон с эллиптической напрягающей оболочкой с 4, 12, 16 и 18 мол.% GeO2. Полученные данные позволяют прогнозировать потери при стыковке волокон с эллиптической напрягающей оболочкой с различной концентрацией GeO2 между собой, а также со стандартными телекоммуникационными волокнами типа SMF-28, другими двулучепреломляющими световодами и элементами интегральной оптики.
Ключевые слова: диаметр модового поля, стыковка оптических волокон, двулучепреломление.
Введение
При создании распределенных волоконно-оптических фазовых интерферометрических датчиков (ФИД) на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР) [1] необходимо подобрать оптические волокна (ОВ), обладающие, с одной стороны, достаточной фоторефрактивностью для записи в них решеток Брэгга [2], с другой стороны, приемлемыми для той или иной системы линейными оптическими потерями. Кроме того, для компоновки ФИД на основе ВБР необходимы данные по оптическим потерям при стыковке различных типов ОВ. Это позволит минимизировать суммарные оптические потери создаваемого измерительного комплекса. Оптические потери на стыковке ОВ можно определить, измерив диаметры модового поля световодов. В работе исследуются уникальные анизотропные одномодовые волоконные световоды (АОВС) с эллиптической напрягающей оболочкой (ESC), изготовленные по технологии [3, 4], обладающие высокой фоторефрактивностью для эффективной записи в них решеток Брэгга. Для увеличения фоторефрактивности исследуемых ОВ молярная концентрация диоксида германия (GeO2) в сердцевине увеличена до 12, 16 и 18% по сравнению с 4% для «стандартного» АОВС с ESC. Актуальность работы состоит в том, что в литературе нет данных по измерению диаметра модового поля для исследуемых типов ОВ.
