Специальные волокна

Оптические волокна специального назначения имеют

широкий диапазон конструкций и областей применения,

включая одномодовые волокна (с выбранной длиной волны

отсечки), многомодовые волокна с градиентным показате-

лем преломления, многомодовые волокна со ступенчатым

показателем преломления, волокна с сохранением поляри-

зации, легированные волокна для усилителей или лазеров,

с одинарной или двойной оболочкой, микроструктурирован-

ные волокна со сплошной сердцевиной (PCF – фотонокри-

сталлические), брэгговские волокна с полой сердцевиной…

При сложном профиле показа-

теля преломления методы послойного осаждения, такие как

MCVD, FCVD, PCVD, OVD, обеспечивают наиболее высо-

кую гибкость производственного процесса. Среди проблем,

связанных с производством волокон специального назна-

чения, самой сложной задачей остается легирование серд-

цевины редкоземельными материалами, такими как Er, Yb

и др. Для этого требуется высокая однородность легирую-

щих материалов, высокая концентрация и возможность леги-

ровать сердцевины больших диаметров. Наиболее широко

используется метод, называемый «жидким легированием»,

который состоит в том, что стержень для изготовления серд-

цевины после каждого осаждения пропускается через леги-

рующий раствор, содержащий редкоземельные материалы.

Панда:

В оптическом волокне всегда в какой-то степени присутствует двулучепреломление, даже, если оно имеют центрально-симметричную конструкцию, поскольку на практике всегда есть некоторое механическое напряжение или другие эффекты, которые нарушают симметрию волокна. Как следствие, поляризация света и длина волны излучения, распространяющегося в волокне, постепенно меняются случайным образом. Процесс зависит также от каких-либо изгибов волокна и от его температуры.

Эта проблема может быть устранена с помощью оптического волокна, сохраняющего состояние поляризации, то есть волокна с сильным встроенным двулучепреломлением (PM-fiber, или polarization maintaining fiber). Даже если волокно согнуто, при условии, что свет заводится в волокно параллельно одной из двулучепреломляющих осей, поляризация света в волокне будет сохранена, то есть останется линейной. Физический принцип может быть объяснен с помощью механизма когерентной связи мод. Константы распространения обоих мод с разной поляризацией различаются из-за сильного двулучепреломления. Поэтому относительная фаза распространяющихся мод быстро меняется. Таким образом, любые возмущения вдоль волокна могут не затрагивать эффективность взаимодействия обоих мод, кроме случаев, когда имеется значительная пространственная компонента Фурье, волновое число которых соответствует разности постоянных распространения двух мод поляризации. Если эта разница является достаточно большим, то возмущение в слое будет меняться очень медленно, вследствие чего получим хорошую связь мод.

Специальные

При производстве оптических

волокон типа «Панда» необходимо просверлить сплошную

заготовку и вставить в нее легированные бором(легирование бором повышает прочностные свойства после закалки, не изменяя или несколько снижая вязкость и пластичность) стержни.

Ограничивающим фактором является длина просверлен-

ного отрезка. Микроструктурированные фотонокристал-

лические волокна изготавливаются методом компоновки

и вытяжки многочисленных капилляров вокруг сплошной

сердцевины или полой трубки (Stack and Draw). Сложной

задачей является сохранение требуемых геометрических

размеров и продольной однородности.