Effect of optical fiber hydrogen loading on the inscription efficiency of chirped Bragg gratings by means of KrF excimer laser radiation

Abstract

Предмет исследования. Представлены сравнительные результаты исследования эффективности записи чирпированных решеток Брэгга в оптическом волокне отечественного производства, подвергнутом и не подвергнутом низкотемпературной водородной обработке. Метод. Запись чирпированных волоконных решеток показателя преломления производилась с помощью интерферометра Тальбота, в котором для амплитудного разделения лазерного пучка использовалась чирпированная фазовая маска с изменением периода по длине 2,3 нм/см. В качестве источника излучения использовалась эксимерная лазерная система Coherent COMPexPro 150T, работающая на газовой смеси KrF (248 нм). Для увеличения фоторефрактивности оптическое волокно помещалось в камеру с водородом под давлением 10 МПа и выдерживалось в течение 14 суток при температуре 40 ºC. Основные результаты. Использование чирпированной фазовой маски в схеме интерферометра Тальбота позволило получить ширину спектра отражения решетки Брэгга на полувысоте около 3,5 нм при длине индуцируемой дифракционной структуры 5 мм. Благодаря предварительной водородной обработке оптического волокна удалось записать уширенные по спектру волоконные решетки Брэгга с коэффициентом отражения, близким к 100%. Практическая значимость. Полученные чирпированные волоконные брэгговские решетки могут использоваться как компенсаторы дисперсии в волоконно-оптической связи, а также как отражательные элементы распределенных волоконнооптических фазовых интерферометрических датчиков. Ключевые слова волоконная брэгговская решетка, чирпинг, фазовая маска, водородная обработка, интерферометр Тальбота, эксимерный лазер Благодарности Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Уникальный идентификатор проекта: RFMEFI57815X0109, Соглашение №14.578.21.0109).