Иванов Геннадий Анатольевич

Заведующий лабораторией

Тел. раб. (496)-56-52-446, тел. моб. 8-916-550-27-59 E-mail: gai226@ire216.msk.su

Состав лаборатории 15 человек, в том числе 2-вед.н.с., 4-с.н.с, 1–н.с., 4 – ведущих инженеров-специалистов, 1 –техник и 1 рабочий-наладчик.

В последнее время лабораторией разработаны и получены следующие основные специальные типы ОВ:

• ОВ с повышенной радиационной стойкостью на основе чисто кварцевой сердцевины и фторсиликатной оболочки. Разность показателей преломления (ПП) материалов сердцевины и оболочки составляет Δn ~ 9×10^-3, затухание на λ=1,55 мкм до 0,3 дБ/км. Величина наведенных потерь после окончания γ-облучения с дозой 5, 5×10⁴ Р составляла через 0,5 мин -2,5 дБ/км, а через 2 мин – 0,5 дБ/км. Данные волокна используются в условиях ионизирующего воздействия;
• ОВ с повышенной радиационной стойкостью типа «PANDA», сохраняющие поляризацию излучения. Фотография торца данного световода приведена на рис. 1. Параметры этих ОВ составляли: потери на λ=1,55 мкм менее 1 дБ/км, величина двулучепреломления – (3÷6)×10^-4, величина h-параметра – 2×10^-5÷6×10^-6 м^-1. Эти волокна используются в волоконно-оптических датчиках угловых скоростей (гироскопы) и датчиков тока;
• ОВ типа «spun», вытянутые при вращении заготовки с эллиптической «напрягающей» оболочкой с малым шагом скрутки. Волокна применяются в качестве чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков;
• «Low-Bi» ОВ, вытянутые при вращении заготовок обычных «телекоммуникационных» волокон. Эти волокна обладают очень малым двулучепрломлением (величина фазовой задержки около 1 ⁰/м) и чувствительны к различным внешним воздействиям. Поэтому эти волокна используются в качестве чувствительных элементов различных волоконно-оптических датчиков;
• микроструктурированные ОВ, в которых световедущая кварцевая сердцевина окружена воздушными капиллярами, располагающимися вдоль волокна. Разработаны различные конструкции этих световодов в зависимости от областей применения, в частности, световоды с «подвешенной» эллиптической сердцевиной, характерные фотографии торцев которых приведены на рис. 2. Последние световоды имеют важные для практики оптические характеристики, при простоте конструкции и относительной простоте изготовления. В частности, они могут иметь очень большое двулучепреломление (до 10^-2), малочувствительны к температурным изменениям (т.к. выполнены из одного материала – кварцевого стекла) и небольшие потери ~ 3 дБ/км на λ=1,55 мкм (рис3). Такие волокна очень перспективны для волоконно-оптических датчиков, в частности, датчиков тока. Они представляют также интерес и для различных для лазерных устройств, например на рис 4 показаны экспериментальные результаты для тейперированного волокна, в котором плавно по длине волокна изменяется его диаметр и в котором по длине также изменяется длина волны нулевой дисперсии, сдвигая, таким образом, коротковолновую часть спектра генерируемого суперконтинуума (данные получены в ОРС Технического университета в г. Тампере на основе наших волокон);
• светочувствительные ОВ, обеспечивающие высокое качество записи брэггов-ских решеток в процессе вытяжки волокна без насыщения волокна водородом, уровень контрастности решеток до 45 дБ;
• многосердцевидные волокна (до 19 сердцевин в одном волокне диаметром 100÷300 мкм) с равномерностью позиционирования 0,5 мкм (рис. 5);
• ОВ с защитным углеродным покрытием, которое наносится непосредственно в процессе вытяжки волокна и которое является герметичным, а потому обеспечивает большую долговечность волокна. Толщина этого покрытия составляет 20-40 нм для волокон диаметром 125 мкм и не вызывает дополнительных потерь;
• ОВ с металлическим покрытием (алюминий, медь, медные сплавы), которое обычно наносится на углеродное покрытие. Эти волокна используются в волоконно-оптических датчиках температуры и в устройствах, работающих при повышенных температурах. Металлизированные ОВ с покрытием из сплавов меди, в отличие от световодов с полимерным покрытием, сохраняют работоспособность в течение ~ 6 часов при 700⁰С на воздухе.
• ОВ типа «кварц-кварц» и «кварц-полимер» с большим диаметром световедущей сердцевины (0,25…1,2 мм), имеющие защитное термопластическое покрытие, наносимое фильерным способом из расплава полимера в процессе вытяжки волокна. Данные волокна биосовместимы с живой тканью и используются в медицинских (фототерапия и лазерная хирургия) и технологических целях. ОВ типа «кварц-полимер» способны пропускать излучение в непрерывном режиме на λ=1,06 мкм до 100 Вт, а ОВ типа «кварц-кварц» до 300 Вт при диаметре сердцевины 0,6…1,2 мм;
• кварцевые и стеклянные капилляры различных типоразмеров (по ТЗ Заказчика), которые обычно используются при изготовлении ответвителей и для защиты мест сварки волокон от внешних механических воздействий.

Разработка указанных типов волокон основана на проводимых в лаборатории тео-ретических и экспериментальных исследованиях условий формирования заготовок и вытяжки волокон, а также на изучении свойств получаемых волокон.

Помимо вышеперечисленных типов ОВ лаборатория способна изготавливать методом MCVD и другие типы волокон по техническому заданию Заказчика.

Рис. 1. Фотография торца световода типа «Panda».

 

а)

б)

Рис. 2. Фотографии центральной части торцов микроструктурированных световода с эллиптической «подвешенной» сердцевиной: а)- структура с 4 «дырками», б)- с 6 дырками.

 

Рис.3 Спектральная зависимость затухания для волокна со структурой рис 2а.

а)

б)

Рис 4. Генерация суперконтинуума в тейперированном волокне со структурой подвешенной сердцевины: а) - зависимость диаметра сердцевины и длины волны нулевой дисперсии от длины волокна, б- спектры выходного сигнала при различных мощностях входного сигнала.

Рис. 5.Фотография торца волоконного световода с 19-ю сердцевинами.