Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Особенности взаимодействия молекулярного водорода с фоточувствительными волоконными световодами на основе кварцевого стекла

Диссертация: Особенности взаимодействия молекулярного водорода с фоточувствительными волоконными световодами на основе кварцевого стекла
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Хорошо известно, что стекла газопроницаемы, особенно по отношению к водороду и гелию. При этом растворенный в стекле водород вызывает дополнительное резонансное поглощение света в ближнем ИК-диапазоне. При повышенных температурах водород взаимодействует с атомами сетки стекла и встраивается в нее в виде гидроксильных и гидридных групп. Обертон оптического резонансного поглощения ОН групп на длине… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. Взаимодействие молекулярного водорода с оптическими волокнами на основе кварцевого стекла и внутриволоконные решетки показателя преломления (обзор литературы)
    • 1. 1. Структура кварцевого стекла
    • 1. 2. Влияние молекулярного водорода на спектры оптического поглощения кварцевых стекол
      • 1. 2. 1. Физическое растворение водорода в сетке кварцевого стекла
      • 1. 2. 2. Химическое растворение водорода в сетке кварцевого стекла
      • 1. 2. 3. Фотиндуцированные реакции взаимодействия водорода с сеткой кварцевого стекла
    • 1. 3. Внутриволоконные решетки показателя преломления
      • 1. 3. 1. Классификация внутриволоконных решеток показателя преломления
      • 1. 3. 2. Механизмы фоточувствительности световодов
      • 1. 3. 3. Влияние молекулярного водорода на фоточувствительность волоконных световодов
    • 1. 4. Выводы и постановка задачи
  • ГЛАВА 2. Техника эксперимента и экспериментальные установки
    • 2. 1. Методика измерения кинетики химического взаимодействия водорода с легированным кварцевым стеклом
    • 2. 2. Методика исследования влияния водорода на облученное легированное кварцевое стекло
    • 2. 3. Методы исследования изменений спектров поглощения кварцевых стекол, легированных азотом, при воздействии УФ излучения
  • ГЛАВА 3. Взаимодействие молекулярного водорода с легированным кварцевым стеклом сердцевины оптических волокон при повышенных температурах
    • 3. 1. Физическое растворение водорода
    • 3. 2. Химическое растворение водорода
    • 3. 3. Выводы
  • ГЛАВА 4. Реакция внутриволоконных брэгтовских решеток на насыщение молекулярным водородом и последующий нагрев в атмосфере Н
    • 4. 1. Влияние насыщения молекулярным водородом на спектры пропускания внутриволоконных брэгговских решеток
    • 4. 2. Отжиг внутриволоконных брэгговских решеток в атмосфере водорода
    • 4. 3. Выводы
  • ГЛАВА 5. Фотоиндуцированные изменения в УФ спектре поглощения кварцевого стекла, легированного азотом, вызванные действием излучения АгР эксимерного лазера
    • 5. 1. Тонкие сколы световодов
    • 5. 2. Срезы заготовок
    • 5. 3. Выводы

Особенности взаимодействия молекулярного водорода с фоточувствительными волоконными световодами на основе кварцевого стекла (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Интерес к взаимодействию водорода с оптическими волокнами на основе кварцевого стекла, вызван главным образом экспериментальными данными о его влиянии на принципиально важные для многих применений характеристики световодов, такие как спектр затухания оптического сигнала, радиационно-наведенные потери и фоточувствительность (способность некоторых легированных кварцевых стекол перманентно изменять показатель преломления (ПП) под действием лазерного излучения УФ диапазона).

Хорошо известно, что стекла газопроницаемы, особенно по отношению к водороду и гелию [1]. При этом растворенный в стекле водород вызывает дополнительное резонансное поглощение света в ближнем ИК-диапазоне [2]. При повышенных температурах водород взаимодействует с атомами сетки стекла и встраивается в нее в виде гидроксильных и гидридных групп. Обертон оптического резонансного поглощения ОН групп на длине волны 1,39 мкм приходится на важный для телекоммуникаций спектральный диапазон, поэтому возрастание их концентрации ухудшает характеристики линии связи [3]. С другой стороны, присутствие водорода в стекле позволяет существенно снизить наведенные потери под действием ионизирующего излучения, «залечивая» так называемые радиационные центры окраски — дефекты структуры сетки стекла, возникающие в процессе облучения. [4, 5, 6].

В настоящее время основным материалом сердцевины волоконных световодов для телекоммуникационных применений является германосиликатное стекло (германосиликатные световоды). Именно в световодах этого типа впервые была обнаружена волоконная фоточувствительность [7, 8]. Благодаря этому эффекту стало возможным создание внутриволоконных решеток показателя преломления (ВРПП) -одного из ключевых типов устройств в современной волоконной оптике и оптоэлектронике, — выполняющих роль оптических фильтров, селекторов каналов в сетях со спектральный уплотнением (WDM устройствах), зеркал волоконных лазеров [9, 10] и чувствительных элементов датчиков различных физических величин [11, 12]. Интересной особенностью германосиликатных волокон является возможность повышения фоточувствительности путем насыщения молекулярным водородом, что многократно увеличивает эффективность записи ВРПП [13].

Помимо германия в волоконной оптике используются и другие легирующие добавки для формирования профиля ПП и для придания волокну специальных свойств. Среди них следует выделить относительно новый и перспективный материал — кварцевое стекло, легированное азотом, световод на основе которого впервые был изготовлен в Научном Центре.

Волоконной Оптики РАН с помощью технологии плазмохимического осаждения пониженного давления SPCVD [14]. Такие световоды не уступают по ключевым параметрам германосиликатным [15], а по ряду характеристик превосходят их. В частности, волокна на основе азотосиликатного стекла азотосиликатные световоды) являются существенно более стойкими к воздействию ионизирующего излучения [16]. Особенно стоит отметить ! ! термическую стойкость ВРПП в этом типе световодов, в значительной | степени расширяющую область применений таких решеток в качестве | сенсорных элементов датчиков в сторону высоких температур [17]. Следует | j отметить, что присутствие водорода в этом типе волокна не приводит к j I увеличению фоточувствительности [18], как в германосиликатном аналоге j.

13].

Несмотря на большое количество публикаций, вопрос о механизмах взаимодействия водорода со стеклом, в частности, при облучении материала светом УФ-диапазона, остается открытым. Поэтому к началу данной работы возникла острая потребность в экспериментальном исследовании механизмов взаимодействия Н2 с рассмотренными выше типами фоточувствительного легированного кварцевого стекла при различных условиях эксплуатации и в процессе технологического облучения стекла лазерами УФ-диапазона.

5 1 j i !

Результаты работы позволят понять природу взаимодействия водорода с сеткой кварцевого стекла и оптимизировать технологические этапы производства ВРПП, а так же снизить негативный эффект от присутствия водорода в телекоммуникационных сетях.

Оба типа волокна, описанные выше и использованные в наших экспериментах, позволяли записать в них ВРПП типа I и типа На [19]. Решетки типа На как правило образуются в высоколегированных не насыщенных водородом волоконных световодах и формируются из решеток типа I при более продолжительной экспозиции ультрафиолетом. Их появление сопровождается падением амплитуды модуляции ПП решетки типа I, записанной в волокне на первой стадии облучения. Отличительной особенностью ВРПП типа Па является их более высокая температурная стойкость.

Вопросы последовательного, непротиворечивого физического описания явления фоточувствительности в оптических волокнах вообще и, в частности, эффекта, приводящего к решеткам типа Па, а так же влияние водорода на их формирование, продолжают оставаться предметом дискуссий [20, 21, 22]. Вот почему сравнение поведения этих двух типов ВРПП при нагреве в атмосфере водорода также составило задачу данного исследования.

Важным фактором при мотивации наших экспериментов послужила и практическая потребность в получении данных о поведении ВРПП в атмосфере Нг. Такая потребность обусловлена стремительным продвижением решеток в волоконные сенсорные системы, предназначенные, в том числе, для эксплуатации в условиях нефтяных и газовых скважин, для контроля топливных резервуаров и систем [23]. В них присутствие водорода и повышенные температуры являются неизбежным сочетанием факторов воздействия, которые помимо прочих следует учитывать при установке и эксплуатации сенсорных систем.

В соответствии с вышеизложенным, целью данной диссертационной работы являлось проведение физических исследований по изучению взаимодействия молекулярного водорода с германои азотосиликатными стеклами в виде волоконных световодов. При этом особое внимание уделяется кварцевому стеклу, легированному азотом, как наименее изученному и перспективному материалу.

В диссертационной работе впервые экспериментально продемонстрирована зависимость растворимости молекулярного водорода в кварцевом стекле от уровня легирования, от типа легирующей добавки и от дозы УФ облучения. Показано принципиальное отличие поведения спектров поглощения в ИК диапазоне при нагреве в атмосфере водорода волокон с германосиликатной сердцевиной от волокон с азотосиликатной сердцевиной.

Впервые показано влияние Н2 на облученное лазерным излучением УФ диапазона азотосиликатное стекло. В частности, в процессе насыщения молекулярным водородом при комнатной температуре обнаружено аномальное поведение параметров ВРПП, записанных в волокне с сердцевиной из такого стекла. Эффект заключается в уменьшении эффективного ПП в момент начала поступления молекул водорода в область сердцевины волокна. Предложена модель, описывающая данное явление, и оценена верхняя граница концентрации фотоиндуцированных дефектов, ответственных за аномальное поведение параметров ВРПП.

Впервые выявлено увеличение амплитуды модуляции ПП в германосиликатных решетках типа I при их изохронном отжиге в атмосфере водорода. Одновременно с этим явлением происходит деградация коэффициента отражения решетки типа На. Такое поведение параметров ВРПП существенно отличается от изменений, происходящих при отжиге на воздухе. На основе экспериментальных данных сделан вывод о механизмах, приводящих к изменениям амплитуды модуляции ПП при отжиге решеток в Н2.

Впервые обнаружено существенное различие как самих УФ спектров поглощения волоконных и объемных образцов азотосиликатного стекла, так и их реакции на лазерное облучение. Установлено значительное влияние насыщения молекулярным водородом на УФ спектры облученных образов. Предложено объяснение более низкой фоточувствительности насыщенных водородом азотосиликатных волокон.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы.

5.3 Выводы.

Представленные экспериментальные данные показывают, что лазерное облучение с длиной волны 193 нм при характерных для записи ВБР плотностях мощности УФ излучения оказывает существенное воздействие на спектр поглощения в УФ диапазоне кварцевого стекла, легированного азотом. Это воздействие связано с генерацией дефектов и оказывается различным для стекла в виде сердцевины волокна и в виде объемного образца. Это различие мы связываем с механическим напряжением стекла сердцевины волокна, возникающим при вытяжке световода, которое много меньше в объемном образце.

Последующий за облучением термический отжиг так же, как и насыщение молекулярным водородом, существенно влияют на спектр поглощения облученных образцов. При этом отжиг ведет к восстановлению исходного спектра с характерными для азотосиликатного стекла полосами 81-КДЦ, в то время как водород необратимо устраняет полосы 8ьКДЦ, вступая во взаимодействие с фотоиндуцированными дефектами уже при комнатной температуре. Таким образом, по меньшей мере, часть наведенного ПП ВБР типа I обуславливается изменением концентрации этих «центров окраски».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Создана оригинальная экспериментальная установка для исследования в реальном времени влияния молекулярного водорода на оптические свойства волоконных световодов при повышенных температурах. Установка позволяет регистрировать спектры пропускания оптического волокна, находящегося в атмосфере водорода, в спектральном диапазоне 1,0−1,6 мкм при температурах до 800 °C и давлениях до 15 МПа;

2. По интенсивности пика поглощения физически растворенных в стекле молекул водорода на длине волны 1,24 мкм исследована зависимость растворимости Н2 от состава стекла сердцевины световодов. Впервые показано, что растворимость водорода в германосиликатных стеклах выше в 2−2,5 раза, чем в азотосиликатных, причем растворимость увеличивается с ростом концентрации легирующей добавки;

3. Экспериментально исследовано поведение спектров потерь волоконных световодов разных типов при нагреве в атмосфере водорода. Показано, что скорости увеличения оптических потерь при нагреве германосиликатных и азотосиликатных световодов, насыщенных молекулярным водородом, различаются. Неодинаковы и пороговые температуры, при которых проявляется химическое взаимодействие газа с различно легированным кварцевым стеклом. Установлено, что эти температуры сильно зависят от концентрации легирующего элемента в сердцевине световода: 3,8 мол. % 0е02 — 300 °C, 26 мол. % 0е02 — 200 °C, 4 ат. % N — 400 °C. Предложена модель формирования водород содержащих групп в световодах рассмотренных типов;

4. Впервые экспериментально исследовано изменение спектральных характеристик внутриволоконных брэгговских решеток (ВБР), вызванное химическим взаимодействием молекулярного водорода с облученным стеклом сердцевины световодов. Показано, что водород вызывает частичную (на 28%) релаксацию амплитуды модуляции показателя преломления (ШI) у ВБР типа I, а также сдвиг резонансной длины волны в коротковолновую область на 0,04 нм. Рассчитано, что.

19 3 для прекращения этих изменений требуется не более 10 см" молекул водорода в области сердцевины. Установлено, что эти процессы необратимы и параметры решеток не возвращаются к своим первоначальным значениям после полного выхода газа из сетки стекла. Дана интерпретация эффекта;

5. Установлено, что при отжиге насыщенных водородом ВБР, записанных в германосиликатном волокне, в атмосфере Н2 наблюдается резкий рост амплитуды модуляции 1111 решеток типа I (в 2 раза) и значительное уменьшение этого параметра у решеток типа Па (до полного исчезновения). Предложена модель, объясняющая данное поведение спектральных характеристик ВБР;

6. Исследовано влияние насыщения водородом на спектры УФ поглощения кварцевого стекла, легированного азотом. Впервые обнаружено существенное различие спектров, полученных на объемных и волоконных образцах. Различна также реакция этих спектров на лазерное облучение с длиной волны 193 нм. Установлено, что последующий за облучением термический отжиг приводит к восстановлению исходного спектра с характерными для азотосиликатного стекла полосами Si-КДЦ на 5,0 и 5,8 эВ. Показано, что насыщение молекулярным водородом облученных образцов необратимо устраняет полосы Si-КДЦ. На основании полученных данных сделан вывод о влиянии центров окраски на изменения ПП.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Эспе. Технология электровакуумных материалов. Том 2. Силикатные материалы / В.Эспе. — M.-JL: Энергия, 1968. — 448 с.
  2. J.Stone. Interaction of hydrogen and deuterium with silica optical fibers: a review // Journal of Lightwave Technology. 1987. — Vol. LT-5. No. 5. — P. 712 733.
  3. D.B.Keck, R.D.Maurer, P.C.Schultz. On the ultimate lower limit of attenuation in glass optical waveguides // Applied Physics Letters. 1973. — Vol. 22. No. 7. -P. 307−309.
  4. K.Nagasawa, Y. Hoshi, Y. Ohki, K.Yahagi. Improvement of radiation resistance of pure silica core fibers by hydrogen treatment // Japanese Journal of Applied Physics. 1985. — Vol. 24. No. 9. — P. 1224−1228.
  5. P.B.Lyons, L.D.Looney. Enhanced radiation resistance of high-OH silica optical fibers // Proceedings of SPIE. Optical Materials Reliability and Testing. 1992. -Vol. 1791.-P. 286−296.
  6. K.O.Hill, Y. Fujii, D.C.Johnson, B.S.Kawasaki. Photosensitivity in optical fiber waveguides: application to reflection filter fabrication // Applied Physics Letters. -1978. Vol. 32. No. 10. — P. 647−649.
  7. K.O.Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C Johnson. Photosensitivity in optical fibers // Annual Review of Materials Science. 1993. — Vol. 23. — P. 125−157.
  8. A.Othonos. Fiber Bragg gratings // Review of Scientific Instruments. 1997. -Vol. 68. No. 12. — P. 4309−4341.
  9. R.Kashyap. Fiber Bragg gratings / Academic Press, 2006. 458 p.
  10. P.J.Lemaire, R.M.Atkins, V. Mizrahi, W.A.Reed. High-pressure H2 loading as a technique for achieving ultrahigh UV photosensitivity and thermal sensitivity in Ge02 doped optical fibers //Electronics Letters. 1993. — Vol. 29. — P. 1191−1193.
  11. E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, A.S.Kurkov, A.L.Tomashuk. Low-hydrogen silicon oxynitride optical fibers prepared by SPCVD // Journal of Lightwave Technology. 1995. — Vol. 13. No. 7. — P. 1471−1474.
  12. M.M.Bubnov, E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, S.L.Semjonov,
  13. A.G.Shchebunjaev, A.L.Tomashuk. Low-loss silicon oxynitride optical fibres // Proceedings of 21-st European Conference on Optical Communication. Brussels, Belgium.-1995.-Tu.L.2.3.
  14. E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, A.L.Tomashuk. Nitrogen doped silica core fibres: a new type of radiation-resistant fibre // Electronics Letters. 1995. -Vol. 31. No. 17.-P. 1490−1491.
  15. B.Leconte, University of Lille, France, P.H.D. thesis № 2379, available on request (1998).
  16. W.X. Xie, P. Niay, P. Bernage, M. Douay, J.F. Bayon, T. Georges, M. Monerie
  17. B. Poumellec. Experimental evidence of two types of photorefractive effects occurring during photoinscription of Bragg gratings within germano-silicate fibers // Optical Communications. 1997. — Vol. 15. No 8. — P. 1329.
  18. N.F.Borrelli, D.C.Allan, R.A.Modavis. Direct measurement of 248- and 193-nm excimer-induced densification in silica-germania waveguide blanks // Journal of Optical Society of America B. 1999. -Vol. 16. No. 10.-P. 1672−1679.
  19. B.Poumellec, P.Niay. Direct measurement of 248- and 193-nm excimer-induced densification in silica-germania waveguide blanks: comment // Journal of Optical Society of America B. -2002. Vol. 19. No. 9.-P. 2039−2041.
  20. N.F.Borrelli, D.C.Allan. Direct measurement of 248- and 193-nm excimer-induced densification in silica-germania waveguide blanks: reply to comment // Journal of Optical Society of America B. 2002. — Vol. 19. No. 9. — P. 2042−2043.
  21. W.H.Zachariasen. Atomic arrangement in glass // Journal of the American Chemical Society. 1932. — Vol. 54. — P. 3841−3851.
  22. B.Warren. X-ray diffraction of vitreous silica // Z.f.Kristallographie. 1933. -Vol. 86.-P. 349−358.
  23. B.Warren, A.Loring. X-ray diffraction study of structure of soda-silica glass // Journal of the American Ceramic Society. 1935. — Vol. 18. — P. 269−276.
  24. А.И.Китайгородский. Строение стекла и методы его исследования при помощи рентгеноструктурного анализа // Успехи Физических Наук. — 1938. — Т. XIX. Вып. 2.-С. 201−216.
  25. M.Tomozawa. Amorphous silica // Silicon-based Materials and Devices. Edited by H.S.Nalwa. Academic Press. 2001. — Vol. 1. — P. 127−154.
  26. D.K.McElfresh, D.G.Howitt. A structure based model for diffusion in glass and the determination of diffusion constants in silica // Journal of Non-Crystalline Solids. 1990. — Vol. 124. — P. 174−180.
  27. J.F.Shackelford, J.S.Masaryk. The interstitial structure of vitreous silica // Journal of Non-Crystalline Solids. 1978. — Vol. 30. — P. 127−134.
  28. A.Pasquarello, R.Car. Identification of Raman defect lines as signatures of ring structures in vitreous silica // Physical Review Letters. 1998. — Vol. 80. No. 23. -P. 5145−5147.
  29. R.A.Weeks. Paramagnetic resonance of lattice defect in irradiated quartz // Journal of Applied Physics.- 1956. -Vol. 27. No. 11.-P. 1376−1381.
  30. E.J.Friebele, G.H.Sigel Jr., D.L.Griscom. Drawing-induced defect centers in a fused silica core fiber // Applied Physics Letters. 1976. — Vol. 28. No. 9. — P. 516−518.
  31. Y.Hibino, H.Hanafusa. Defect structure and formation mechanisms of drawing-induced absorption at 630 nm in silica optical fibers // Journal of Applied Physics. 1986.-Vol. 60. No. 5.-P. 1797−1801.
  32. R.W.Hepburn, M.Tomozawa. Diffusion of water in silica glasses containing different amounts of chlorine // Journal of Non-Crystalline Solids. 2001. — Vol. 281.-P. 162−170.
  33. E.Desurvire. Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Principles and Applications / E.Desurvire. New York: John Wiley & Sons, 1994. — 770 p.
  34. A.Castillo-Guzman, J.E.Antonio-Lopez, R. Selvas-Aguilar, D.A.May-Arrioja, J. Estudillo-Ayala, P.LiKamWa. Widely tunable erbium-doped fiber laser based on multimode interference effect // Optics Express. 2010. — Vol. 18. No. 2. — P. 591 597.
  35. I.A.Bufetov, E.M.Dianov. Bi-doped fiber lasers // Laser Physics Letters. -2009. Vol. 6. No. 7. — P. 487−504.
  36. YJeong, J.K.Sahu, D.N.Payne, J.Nilsson. Ytterbium-doped large-core fiber laser with 1.36 kW continuous-wave output power // Optics Express. 2004. -Vol. 12. No. 25. — P. 6088−6092.
  37. E.J.Friebele, D.L.Griscom, G.H.Sigel Jr. Defect centers in germanium-doped silica-core optical fiber // Journal of Applied Physics. 1974. — Vol. 45. No. 8. -P. 3424−3428.
  38. M.J.Yuen. Ultraviolet absorption studies of germanium silicate glasses // Applied Optics. 1982.-Vol. 21. No.l.-P. 136−140.
  39. H.Hosono, Y. Abe, D.L.Kinser, R.A.Weeks, K. Muta, H.Kawazoe. Nature and origin of the 5-eV band in Si02: Ge02 glasses // Physical Review B. — 1992. Vol. 46. No. 18.-P. 11 445−11 451.
  40. V.Mizrahi, R.M.Atkins. Constant fluorescence during phase grating formation and defect band bleaching in optical fibres under 5.1 eV laser exposure // Electronics Letters. 1992. — Vol. 28. No. 24, — P. 2210−2211.
  41. V.B.Neustruev. Colour centres in germanosilicate glass and optical fibres // Journal of Physics: Condensed Matter. 1994. — Vol. 6. — P. 6901−6936.
  42. D.L.Williams, B.J.Ainslie, J.R.Armitage, R. Kashyap, R.Campbell. Enhanced UV photosensitivity in boron codoped germanosilicate fibres // Electronics Letters. 1993. — Vol. 29. No. 1. — P. 45−47.
  43. E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, A.S.Kurkov, B. Leconte, M. Douay, P. Bernage, P.Niay. Grating formation in germanium free silicon oxynitride fibre // Electronics Letters. 1997. — Vol. 33. No. 3. — P. 236−238.
  44. O.V.Butov, K.M.Golant, I.V.Nikolin. Ultra-thermo-resistant Bragg gratings written in nitrogen-doped silica fibres // Electronics Letters. 2002. — Vol. 38. No. 11. — P. 523−525.
  45. K.M.Golant, O.V.Butov, E.M.Dianov. Nitrogen-doped silica-core fibres for Bragg gratings sensing at elevated temperatures // Proceedings of SPIE. 17-th International Conference on Optical Fibre Sensors. 2005. — Vol. 5855. — P. 872 875.
  46. O.V.Butov, E.M.Dianov, K.M.Golant. Nitrogen-doped silica-core fibres for Bragg grating sensors operating at elevated temperatures // Measurements Science and Technology. 2006 — Vol. 17. — P. 975−979.
  47. T.Tanifuji, M. Matsumoto, M. Tokuda, M.Miyauchil. Wavelength dependent optical loss increase in graded-index optical fiber transmission line // Electronics Letters. 1984. — Vol. 20. No. 1. — P. 13−14.
  48. K.Mochizuki, Y. Namihira, H.Yamamoto. Transmission loss increase in optical fibre due to hydrogen permeation // Electronics Letters. 1983. — Vol. 19. No. 18. -P. 743−745.
  49. Y.Murakami, N. Uesugi, K. Nogochi, Y.Mitsunaga. Optical fiber loss in the infrared wavelength region induced by electric current // Applied Physics Letters. -1983.-Vol. 43. No. 10.-P. 896−897.
  50. H.Itoh, Y. Ohmori, M.Nakahara. Chemical change from diffused hydrogen gas to hydroxyl ion in silica glass optical fibers // Electronics Letters. 1984. — Vol. 20. No. 3.-P. 140−142.
  51. J.E.Shelby. Protonic species in vitreous silica // Journal of Non-Crystalline Solids. 1994. — Vol. 179. — P. 138−147.
  52. C.M.Hartwig. Raman scattering from hydrogen and deuterium dissolved in silica as a function of pressure // Journal of Applied Physics. 1976. — Vol. 47. No. 3.-P. 956−959.
  53. K.Mochizuki, Y. Namihira, M. Kuwazura, Y.Iwamoto. Behavior of hydrogen molecules adsorbed on silica in optical fiber // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1984. — Vol. QE-20. No. 7. — P. 694−697.
  54. Y.Namihira, K. Mochizuki, M. Kuwazuru, Y.Iwamoto. Effects of hydrogen diffusion on optical fibre loss increase // Electronics Letters. — 1983. Vol. 19. No. 24.-P. 1034−1035.
  55. N.Shibata, K. Noguchi, N. Uesugi, S.Seikai. Physical solubility and activation energy for molecular hydrogen into an optical fiber // Japanese Journal of Applied Physics. 1985. — Vol. 24. No. 3. — P. 196−198.
  56. P.L.Swart, A.A.Chtcherbakov, W.L.Joubert, M.G.Shlyagin. In-situ monitoring of hydrogen concentration in optical fiber during loading // Proceedings of SPIE. Optical Fiber and Planar Waveguide Technology II. 2002. — Vol. 4904. — P. 297 306.
  57. J.Crank. The mathematics of diffusion / Oxford: Clarendon Press, 1975. 440 P
  58. K.Noguchi, N. Shibata, N. Uesugi, Y.Negishi. Loss increase for optical fibers exposed to hydrogen atmosphere // Journal of Lightwave Technology. 1985. — Vol. LT-5. No. 2. — P. 236−243.
  59. J.F.Shackelford, P.L.Studt, R.M.Fulrath. Solubility of gases in glass. II. He, Ne, and H2 in fused silica // Journal of Applied Physics. 1972. — Vol. 43. — P. 1619−1626.
  60. P.J.Lemaire. Reliability of optical fibers exposed to hydrogen: prediction of long-term loss increases // Optical Engineering. 1991. — Vol. 30. No. 6. — P. 780 789.
  61. Y.Namihira, K. Mochizuki, M.Kuwazuru. Temperature dependence of the hydrogen-diffusion constant in optical fibers // Optics Letters. — 1984. — Vol. 9. No. 9.-P. 426−428.
  62. J.E.Shelby. Reaction of hydrogen with hydroxyl-free vitreous silica // Journal of Applied Physics. 1980. — Vol. 51. No. 5. — P. 2589−2593.
  63. N.Uchida, N.Uesugi. Infrared optical loss increase in silica fibers due to hydrogen // Journal of Lightwave Technology. 1986. — Vol. LT-4. No. 8. — P. 1132−1138.
  64. H.Itoh, M. Shimizu, Y. Ohmori, M.Nakahara. Reaction property of diffused H2 with defect centers in Ge02-doped fiber // Journal of Lightwave Technology. -1987.-Vol. LT-5.No. l.-P. 134−139.
  65. J.Stone, G.E.Walrafen. Overtone vibrations of OH groups in fused silica optical fibers // Journal of Chemical Physics. 1982. — Vol. 76. No. 4. — P. 17 121 722.
  66. J.Stone, J.M.Wiesenfeld, D. Marcuse, C.A.Burrus, S.Yang. Formation of hydroxyl due to reaction of hydrogen with silica optical fiber performs // Applied Physics Letters. 1985. — Vol. 47. — P. 328−330.
  67. K.Awazu, H. Kawazoe, M.Yamane. Simultaneous generation of optical absorption bands at 5.14 and 0.452 eV in 9Si02: Ge02 glasses heated under an H2 atmosphere // Journal of Applied Physics. 1990. — Vol. 68. No. 6. — P. 27 132 718.
  68. F.Goutaland, H. Kuswanto, A. Yahya, A. Boukenter, Y.Ouerdane. Luminescence spectroscopy of hydrogen-associated defects in hydrogen-loaded and heated germanosilicate optical fibres // Philosophical Magazine B. 1999. — Vol. 79. No. 11/12.-P. 2137−2143.
  69. R.M.Atkins, P.J.Lemaire. Effects of elevated temperature hydrogen exposure on short-wavelength optical losses and defect concentrations in germanosilisate optical fibers // Journal of Applied Physics. 1992. Vol. 72. No. 2. — P. 344−348.
  70. B.I.Greene, D.M.Krol, S.G.Kosinski, P.J.Lemaire, P.N.Saeta. Thermal and photo-initiated reactions of H2 with germanosilicate optical fibers // Journal of Non-Crystalline Solids. 1994. — Vol. 168 — P. 195−199.
  71. K.Awazu. Comments on 'Thermal and photo-initiated reactions of H2 with germanosilicate optical fibers' // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. — Vol. 201.-P. 267−271.
  72. B.I.Greene. A response to K. Awazu’s comments on 'thermal and photo-initiated reactions of H2 with germanosilicate optical fibers' // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. — Vol. 201. — P. 272−273.
  73. P.Cordier, C. Dalle, C. Depecker, P. Bernage, M. Douay, P. Niay, J.-F.Bayon, L.Dong. UV-induced reaction of H2 with germanosilicate and aluminosilicate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 1998. — Vol. 224. — P. 277−282.
  74. C.Dalle, P. Cordier, C. Depecker, P. Niay, P. Bernage, M.Douay. Growth kinetics and thermal annealing of UV-induced H-bearing species in hydrogen loadedgermanosilicate fibre performs 11 Journal of Non-Crystalline Solids. 1999. — Vol. 260.-P. 83−98.
  75. J.-W.Hong, S.-R.Ryu, M. Tomozawa, Q.Chen. Investigation of structural change caused by UV radiation of hydrogen-loaded Ge-doped core fiber // Journal of Non-Crystalline Solids. -2004. Vol. 349. — P. 148−155.
  76. T.-E.Tsai, G.M.Williams, E.J.Friebele. Index structure of fiber Bragg gratings in Ge-Si02 fibers // Optics Letters. 1997. — Vol. 22. — P. 224−226.
  77. D.K.W.Lam, B.K.Garside. Characterization of single-mode optical fiber filters //Applied Optics. 1981. — Vol. 20. No. 3. — P. 440−445.
  78. J.Stone. Photorefractivity in Ge02-doped silica fibers // Journal of Applied Physics. 1987. — Vol. 62. No. 11. — P. 4371−4374.
  79. H.Kogelnik. Filter response of nonuniform almost-periodic structures // The Bell System Technical Journal. 1976. — Vol. 55. No. 1. — P. 109−126.
  80. P.St.J.Russel, J.-L.Archambault, L.Reekie. Fibre gratings // Physics World. — 1993.-Vol. 10.-P. 41−46.
  81. G.Meltz, W.W.Morey, W.H.Glenn. Formation of Bragg gratings in optical fibers by a transverse holographic method // Optics Letters. 1989. — Vol. 14. No. 15.-P. 823−825.
  82. R.M.Atkins, V.Mizrahi. Observation of changes in UV absorption bands of singlemode germanosilicate core optical fibres on writing and thermally erasing refractive index gratings // Electronics Letters. 1992. — Vol. 28. No. 18. — P. 1743−1744.
  83. V.Mizrahi, R.M.Atkins. Constant fluorescence during phase grating formation and defect band bleaching in optical fibres under 5.1 eV laser exposure // Electronics Letters. 1992. — Vol. 28. No. 24. — P. 2210−2211.
  84. D.P.Hand, P.St.J.Russell. Photoinduced refractive index changes in germanosilicate fibres // Optics Letters. 1990. — Vol. 15. No. 2. — P. 102−104.
  85. D.L.Williams, S.T.Davey, R. Kashyap, J.R.Armitage, B.J.Ainslie. Direct observation of UV induced bleaching of 240 nm absorption band in photosensitive germanosilicate glass fibers // Electronics Letters. 1992. — Vol. 28. No. 4. — P. 369−371.
  86. D.Wong, S.B.Pool, M.G.Sceats. Stress-birefringence reduction in elliptical-core fibers under ultraviolet irradiation // Optics Letters. 1992. — Vol. 17. No. 24. -P. 1773−1775.
  87. J.-L.Archambault, L. Reekie, P.St.J.Russel. 100% reflectivity Bragg reflectors produced in optical fibres by single excimer laser pulses // Electronics Letters. -1993. Vol. 29. No. 5. — P. 453−455.
  88. P.St.J.Russell, L.J.Poyntz-Wright, D.P.Hang. Frequency doubling, absorption and grating formation in glass fibres: effective defects or defective effects? // Proceedings of SPIE. Fiber Laser Sources and Amplifiers II. 1990. — Vol. 1373. -P. 126−139.
  89. F.P.Payne. Photorefractive gratings in single mode optical fibres // Electronics Letters. 1989. — Vol. 25. No. 8. — P. 498−499.
  90. I.Camlibel, D.A.Pinnow, F.W.Babby. Optical aging characteristics of borosilicate clad fused silica core fiber optical waveguides // Applied Physics Letters. 1975. — Vol. 26. No. 4. — P. 185−187.
  91. M.G.Sceats, G.R.Atkins, S.B.Poole. Photolytic index changes in optical fibers // Annual Review of Materials Science. 1993. — Vol. 23. — P. 381−410.
  92. S.R.Baker, H.N.Rourke, V. Baker, D.Goodchild. Thermal decay of fiber Bragg gratings written in boron and germanium codoped silica fiber // Journal of Lightwave Technology. 1997. — Vol. 15. No. 8. -P. 1470−1477.
  93. K.E.Chisholm, K. Sugden, I.Bennion. Effect of thermal annealing on Bragg fiber gratings in boron/germania co-doped fibre // Journal of Physics D: Applied Physics. 1998.-Vol. 31.-P. 61−64.
  94. R.M.Atkins, V. Mizrahi, T.Erdogan. 248 nm induced vacuum UV spectralchanges in optical fibre perform cores: support for a colour centre model of photosensitivity // Electronics Letters. 1993. — Vol. 29. No. 4. — P. 385−387.
  95. M.Rothschild, D.J.Ehrlich, D.C.Shaver. Effects of excimer laser irradiation on the transmission, index of refraction, and density of ultraviolet grade fused silica // Applie Physics Letters. 1989. — Vol. 55. No. 13. — P. 1276−1278.
  96. J.Albert, B. Malo, F. Bilodeau, D.C.Johnson, K.O.Hill, Y. Hibino, M.Kawachi. Photosensitivity in Ge-doped silica optical waveguides and fibers with 193 nm light from an ArF excimer laser // Optics Letters. 1994. — Vol. 19. No. 6. — P. 387−389.
  97. J.P.Bernardin, N.M.Lawandy. Dynamics of the formation of Bragg gratings in germanosilicate optical fibers // Optics Communications. 1990. — Vol. 79. No. 3−4.-P. 194−199.
  98. N.H.Ky, H.G.Limberger, R.P.Salathe, F. Cochet, L.Dong. UV-irradiation induced stress and index changes during the growth of type-I and type-IIA fiber gratings // Optics Communications. 2003. — Vol. 225. — P. 313.
  99. J.Canning, M.Aslund. Correlation of ultraviolet-induced stress changes and negative index growth in type Ha germanosilicate waveguide gratings // Optics Letters. 1999. — Vol. 24. No. 7. — P. 463−465.
  100. O.V.Butov, K.M.Golant. Core-cladding structure transformation in silica optical fibers caused by UV-induced Bragg grating inscription // Proceedings of XX International Congress on Glass. Kyoto, Japan. 2004. — O-14−047.
  101. R.M.Atkins, P.J.Lemaire, T. Erdogan, V.Mizrahi. Mechanisms of enhanced UV phototsensitivity via hydrogen loading in germanosilicate glasses // Electronics Letters. 1993. — Vol. 29. No. 14. — P. 1234−1235.
  102. J.Canning. Photosensitization and photostabilization of laser-induced index changes in optical fibers // Optical Fiber Technology. 2000. — Vol. 6. — P. 275 279.
  103. B.Malo, J. Albert, K.O.Hill, F. Bilodeau, D.C.Johnson. Effective index drift from molecular hydrogen diffusion in hydrogen-loaded fibers and its effect on Bragg grating fabrication // Electronics Letters. 1994. — Vol. 30. No. 5. — P. 442 444.
  104. H.Patrick, S.L.Gilbert, A. Lidgard, M.D.Gallagher. Annealing of Bragg gratings in hydrogen-loaded optical fiber // Journal of Applied Physics. 1995. -Vol. 78. No. 5. — P. 2940−2945.
  105. N.H.Ky, H.G.Limberger, R.P.Salathe, F. Cochet, L.Dong. Hydrogen-induced reduction of axial stress in optical fiber cores // Applied Physics Letters. 1999. -Vol. 74. No. 4.-P. 516−518.
  106. A.V.Lanin, K.M.Golant, I.V.Nikolin. Interaction of molecular hydrogen with silica-based optical fibers at elevated temperatures // Proceedings of XX International Congress on Glass. Kyoto, Japan. 2004. — 0−07−046.
  107. А.В.Ланин, К. М. Голант, И. В. Николин. Взаимодействие молекулярного водорода с легированным кварцевым стеклом сердцевины оптических волокон при повышенных температурах // Журнал технической физики.2004. Т. 74. Вып. 12. — С. 61−66.
  108. S.Tanaka, M. Kyoto, M. Watanabe, H.Yokota. Hydroxyl group formation caused be hydrogen diffusion into optical glass fibre // Electronics Letters. 1984. — Vol. 20. No. 7. — P. 283−284.
  109. P.L.Swart, A.A.Chtcherbakov. Study of hydrogen diffusion in boron/ germanium codoped optical fiber // Journal of Lightwave Technology. — 2002. — Vol. 20.-P. 1933−1941.
  110. A.V.Lanin, O.V.Butov, E.M.Dianov, K.M.Golant. Behaviour of in-fibre Bragg Gratings in Hydrogen Atmosphere at Elevated Temperature // Proceedings of the 29-th European Conference on Optical Communication. Glasgow, UK.2005.-Vol.3.-P. 665−666.
  111. А.В.Ланин, О. В. Бутов, К. М. Голант. Реакция внутриволоконных брэгговских решеток на наводораживание и последующий нагрев в атмосфере водорода: Препринт 9, НЦВО при ИОФ им. А. М. Прохорова РАН, 2005.-22 с.
  112. A.V.Lanin, O.V.Butov, K.M.Golant. Response of in-fiber Bragg gratings to hydrogen loading and subsequent heat treatment in H2 ambience // Applied Optics. 2006. — Vol. 45. No. 23. — P. 5000−5008.
  113. K.O.Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. CJohnson, J.Albert. Bragg gratings fabricated in monomode photosensitive optical fiber by UV exposure through a phase mask // Applied Physics Letters. 1993. — Vol. 62. No. 10. — P. 1035−1037.
  114. T.Erdogan, V. Mizrahi, P.J.Lemaire, D.Monroe. Decay of ultraviolet-induced fiber Bragg gratings // Journal of Applied Physics. 1994. — Vol. 76. No. 1. — P. 73−80.
  115. A.Hidayat, Q. Wang, P. Niay, M. Douay, B. Poumellec, F. Kherbouche, I. Riant Temperature induced reversible changes in the spectral characteristics of fiber Bragg gratings // Applied Optics. 2001. — Vol. 40. No. 16. — P. 2632−2642.
  116. C.L.Liou, L.A.Wang, M.C.Shih, T.J.Chuang. Characteristics of hydrogenated fiber Bragg gratings // Applied Physics A. 1997. — Vol. 64. — P. 191−197.
  117. A.V.Lanin, A.V.Kholodkov, O.V.Butov, K.M.Golant. Photoinduced changes in UV absorption spectra of nitrogen-doped silica caused by exposure to ArF excimer laser // Journal of Non-Crystalline Solids. 2009. — Vol. 355. No. 18−21. -P. 1075−1079.
  118. R.M.Atkins. Measurements of the ultraviolet absorption spectrum of optical fibers // Optics Letters. 1992. — Vol. 17. No. 7. — P. 469−471.
  119. S.Nagel, J.B.MacChesney, K.L.Walker. An overview of the modified chemical vapor deposition (MCVD) process and performance // Journal of Quantum Electronics. 1982. — Vol. 18. No. 4. — P. 459−476.
  120. J.E.Shelby. Molecular diffusion and solubility of hydrogen isotopes in vitreous silica // Journal of Applied Physics. 1977. — Vol. 48. — P. 3387−3394.
  121. A.V.Lanin, O.V.Butov, K.M.Golant. H2 impact on Bragg gratings written in N-doped silica-core fiber // Optics Express. 2007. — Vol. 15. No. 19. — P. 1 237 412 379.
  122. В.А.Радциг. Азотсодержащие парамагнитные центры в кварцевом стекле // Кинетика и катализ. 2005. — Т. 46. № Зю — С. 1−21.
  123. C.L.Liou, L.A.Wang, M.C.Shih, T.J.Chuang. Characteristics of hydrogenated fiber Bragg gratings // Applied Physics A. 1997. — Vol. 64. — P. 191−197.
  124. V.V.Tugushev, K.M. Golant. Excited oxygen-deficient center in silicon dioxide as a structurally non-rigid, mixed-valence complex // Journal of Non-Crystalline Solids. 1998. — Vol. 241. — P. 166−173.
  125. K.M.Golant, V.V. Tugushev. A mechanism for photo induced electronic reconstruction of the oxygen vacancy in doped quartz glass and its characteristics // Physics of the Solid State. 1999. — Vol. 41. No 6. — P. 928.
  126. S.A.Vasiliev, O.I.Medvedkov, V.G.Plotnichenko, E.M.Dianov, A.O.Rybaltovsky. Increased solubility of molecular hydrogen in UV-exposed germanosilicate fibers // Optics Letters. 2006. — Vol. 31. — P. 11−13.
  127. L.Dong, W.F.Liu. Thermal decay of fiber Bragg gratings of positive and negative index changes formed at 193 nm in a boron-codoped germanosilicate fiber // Applied Optics. 1997. — Vol. 36. — P. 8222−8226.
  128. T.Erdogan. Fiber grating spectra // Journal of Ligthwave Technology. — 1997. -Vol. 15. No. 8.-P. 1277−1294.
  129. M.Fokine, H. Suzuki, T. Goto, K. Saito, A.J.Ikushima, «High-temperature treatment of hydrogen loaded Ge02: Si02 glasses for photonic device fabrication,» Journal of Non-Crystalline Solids. 2006. — Vol. 352, No. 6−7. — P. 494−499.
  130. E.M.Dianov, K.M.Golant, R.R.Khrapko, O.I.Medvedkov, A.L.Tomashuk, S.A.Vasil'ev. UV absorption and luminescence in silicone oxynitride prepared by hydrogen-free SPCVD-process // Optical Materials. 1996. — Vol. 5. — P. 169−173.
  131. K.M.Golant, E.M.Dianov, R.R.Khrapko, A.L.Tomashuk. Nitrogen-doped silica fibers and fiber-based optoelectronic components // Proceedings of SPIE. Advances in Fiber Optics. 2000. — Vol. 4083. — P. 2−11.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!