Radiation-Induced Attenuation in Silica Optical Fibers Fabricated in High O₂ Excess Conditions

Abstract

Radiation-induced attenuation (RIA) in undopedsilica-core optical fibers of which the preform cores are synthesized in high O 2 excess conditions in the vapor-gas mixture ("high oxygen excess fibers, HOE-fibers") is investigated in the spectral range 1.1-1.7 µm under γ-irradiation from a 60 Co-source. The O 2 excess degree, the F content in the cladding, the drawing speed and tension are varied among the fibers. RIA is found to strongly depend on the balance between the O 2 excess degree in the core and the F content in the cladding and also on the fiber drawing tension. RIA anticipated in HOE-fibers with optimized O 2 excess and a practicably low drawing tension at λ=1.55 µm is estimated to be a few times lower than that in the commercial radiation-resistant F-doped-silica-core fibers.Index Terms-Optical fiber radiation effects, optical fiber radiation resistance, radiation-induced attenuation (RIA).

Influence of Self‐Trapped Holes on the Responses of Fluorine‐Doped Multimode Optical Fibers Exposed to Low Fluences of Protons

“…This differs from our experimental results. Other possible explanations for the observed trend can be the presence of a larger quantity of strain in the Fiber #3 core caused by a higher drawing temperature or a greater mismatch between the physicochemical properties of the core and cladding for this heavily F‐doped fiber . The particularities of both strain‐assisted and inherent STH contributions to both UV and near‐IR domains has to be taken into account if pure silica or fluorine‐doped glasses or optical fibers have to be used in space environments especially at room temperature as well as at lower temperatures.…”

Прогнозирование Радиационно-Наведенного Поглощения Света В Волоконных Световодах С Сердцевиной Из Нелегированного Кварцевого Стекла В Космических Применениях

“…Ранее установлено, что РЦО в ВС с сердцевиной из нелегированного SiO 2 при космических дозах (< 10 Gy) могут быть обусловлены двумя факторами: деформациями сетки стекла ВС и наличием в ней примеси хлора [7][8][9][10]. Хлорный РЦО имеет максимум РНП в ультрафиолетовой области, а деформационные РЦОв видимой области, при этом хвосты и тех и других РЦО и создают значительное РНП и на λ = 1.55 µm.…”

“…Недавно была продемонстрирована возможность оптимизации технологических режимов получения преформ изотропных ВС с сердцевиной из нелегированного SiO 2 и фторсиликатной оболочкой с целью снижения РНП в высокоинтенсивных полях ионизирующего излучения (мощность дозы ∼ 1 Gy/s и более) [7,8,11]. В частности, путем создания большого избытка O 2 над SiCl 4 в парогазовой смеси в процессе синтеза стекла сердцевины преформы ВС удалось предотвратить вхождение хлора в сетку стекла и тем самым практически полностью исключить увеличение РНП за счет хлорных РЦО.…”

Малогабаритный Криотермостат С Хладагентом Из Твердого Диоксида Углерода

“…Эксплуатируемые в космическом и воздушном околоземном пространстве объекты различного рода подвергаются воздействию радиации и температур менее −50 • C. Повышение надежности функционирования оптоэлектронных систем таких объектов выдвигает требования к радиационным испытаниям их элементной базы при низких температурах. Особенно это относится к волоконным световодам (ВС), наиболее стойкими из которых являются оптические волокна с сердцевиной из чистого кварцевого стекла и оболочкой, легированной фтором [1][2][3]. Исследование влияния радиационного воздействия на ВС при температурах менее −50 • C возможно с использованием малогабаритных криостатов дроссельного типа [4].…”

“…Для радиационных испытаний были изготовлены образцы одномодовых ВС с сердцевиной из чистого кварцевого стекла и фторсиликатной оболочкой известным методом модифицированного химического парофазного осаждения [1]. В отличие от этого способа фторсиликатная оболочка наносилась двухстадийным методом, а в процессе высокотемпературного сжатия заготовки ее внутренний канал продувался азотом, содержащим не более 1 • 10 −5 mass% влаги.…”