RU2035408C1 - Люминесцирующее кварцевое волокно - Google Patents
Люминесцирующее кварцевое волокно Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035408C1 RU2035408C1 SU5029998A RU2035408C1 RU 2035408 C1 RU2035408 C1 RU 2035408C1 SU 5029998 A SU5029998 A SU 5029998A RU 2035408 C1 RU2035408 C1 RU 2035408C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quartz glass
- fiber
- core
- layer
- doped
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: люминесцирующее кварцевое волокно включает сердцевину из кварцевого стекла, легированного оксидом редкоземельного элемента, слой чистого кварцевого стекла и светоотражающее полимерное покрытие. Между сердцевиной и слоем чистого кварцевого стекла расположены от центра к периферии два слоя кварцевого стекла, легрированные оксидами германия и бора соответственно. 6 ил.
Description
Изобретение относится к волоконной технике и может быть использовано для изготовления люминесцирующих волокон для применения их в качестве детекторов ионизирующих и фотоизлучений. Известна конструкция световода, в которой центральная световедущая сердцевина состоит из кварцевого стекла, легированного оксидом германия (GeO2), и окружена отражающей оболочкой с более низким показателем преломления, состоящей из кварцевого стекла, легированного оксидом бора (В2О3) или фосфора (Р2О5). Отражающая оболочка окружена чистым кварцевым стеклом. В процессе вытяжки наносится полимерное покрытие [1]
Однако данное волокно не обладает люминесцирующими свойствами.
Однако данное волокно не обладает люминесцирующими свойствами.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к предложенному изобретению является конструкция волокна, полученная методом штабик-трубка. Данное волокно содержит сердцевину, легированную одним из оксидов редкоземельного элемента (Се2О3, EnO, Tb2O3, Sm2O3) и светоотражающее покрытие [2]
Между сердцевиной и светоотражающим покрытием расположен слой чистого кварцевого стекла.
Между сердцевиной и светоотражающим покрытием расположен слой чистого кварцевого стекла.
Недостатком известной конструкции является то, что люминесценция, возникающая в сердцевине при воздействии ионизирующего или фотоизлучения, распространяясь в волокне по промежуточному слою из чистого кварцевого стекла и сердцевине из легированного стекла, претерпевает полное внутреннее отражение на границе светоотражающее полимерное покрытие чистое кварцевое стекло. Это является дополнительным источником оптических потерь в волокне, поскольку при отражении от полимерного покрытия происходит проникновение излучения (на величину порядка длины волны) в полимер, потери которого составляют 103-105 дб/км. Вклад в оптические потери волокна полимерного светоотражающего покрытия видимой и ультрафиолетовой областях спектра весьма значителен и зависит от партии полимера, при этом последние не нормируются по спектральным потерям.
Цель изобретения снижение оптических потерь люминесцентного волокна и за счет этого увеличение светового выхода люминесценции волокна.
Поставленная цель достигается тем, что в известном волокне, содержащем сердцевину или кварцевого стекла, легированного оксидом одного из редкоземельных элементов, слой чистого кварцевого стекла и светоотражающее полимерное покрытие, между сердцевиной и слоем чистого кварцевого стекла расположены слои кварцевого стекла, легированного оксидом германия или фосфора и оксидом бора.
При данной конструкции в волокне формируют профиль показателя преломления, обеспечивающий распространение люминесцентного сигнала в сердцевине или легированного кварцевого стекла и в слое кварцевого стекла, легированного оксидом германия, обладающего малыми собственными потерями, за счет светоотражения, возникающего на границе слоя кварцевого стекла, легированного оксидом германия и слоя кварцевого стекла, легированного оксидом бора.
На фиг. 1 представлена конструкция волокна, которая состоит из сердцевины из кварцевого стекла 1, легированного оксидом редкоземельного элемента, слоя 2 кварцевого стекла, легированного оксидом германия, слоя 3 кварцевого стекла, легированного оксидом бора, оболочки 4 из чистого кварцевого стекла и светоотражающего силоксанового покрытия 5; на фиг. 2 профиль показателя преломления, формирующийся в волокне данной конструкции. Распространение люминесцентного сигнала, возбуждаемого в сердцевине, осуществляется в сердцевине, и слое легированного оксидом германия кварцевого стекла, так как светоотражение в волокне данной конструкции, для излучения возбуждаемого в сердцевине волокна, осуществляется на границе слоев кварцевого стекла, легированных оксидами германия и бора, за счет разницы показателей преломления данных слоев.
Данную конструкцию волокна получают путем помещения штабика кварцевого стекла, легированного одним из оксидов редкоземельных элементов, в трубку из чистового кварцевого стекла с предварительно нанесенными слоем кварцевого стекла, легированного оксидом германия, и слоем кварцевого стекла, легированного оксидом бора, методом MCVD. Затем проводят вытяжку волокна с одновременным схлопыванием трубы и нанесением силоксанового покрытия.
П р и м е р 1. Получено кварцевое люминесцентное волокно диаметром 240 мкм. Диаметр сердцевины из кварцевого стекла, легированного оксидом самария (Sm2О3) cоставляет 80 мкм, толщина слоев кварцевого стекла, легированных оксидом германия и бора, составляла по 15 мкм, толщина оболочки из кварцевого стекла 65 мкм.
На фиг. 3 показаны спектры оптических потерь в спектральном диапазоне излучения активатора волокна, полученного по примеру 1 (кривая 1), и волокна-прототипа (кривая 2). Оптические потери волокна, полученного по примеру 1, в области излучения активатора (Sm2+) в 2,5-3 раза меньше потерь волокна-прототипа.
На фиг. 4 приведены спектры люминесценции волокна, полученного по примеру 1 (кривая 1) и волокна-прототипа (кривая 2). За счет изменения конструкции волокна и вследствие уменьшения оптических потерь возрастает интенсивность люминесценции, а соответственно, и световой выход люминесценции и уменьшаются искажения контура люминесценции иона Sm2+.
П р и м е р 2. Получено кварцевое волокно диаметром 260 мкм.
Диаметр сердцевины из кварцевого стекла, легированного оксидом церия (Ce2O3) составлял 145 мкм. Толщина слоев кварцевого стекла, легированных оксидами германия и бора, по 4 мкм, толщина оболочки из чистого кварцевого стекла 50 мкм.
На фиг. 5 приведены спектры оптических потерь волокна, полученного по примеру 2 (кривая 1) и волокна-прототипа с жилой из легированного оксидом церия кварцевого стекла (кривая 2). Оптические потери волокна, полученного по примеру 2, значительно уменьшаются в коротковолновой части спектра, а на длине волны 450 нм (максимум полосы люминесценции) потери уменьшаются в 2 раза по сравнению с потерями волокна-прототипа (кривая 2). Уменьшение потерь, как следует из фиг. 6, где представлены спектры люминесценции волокна по примеру 2 (кривая 1) и волокна-прототипа (кривая 2), приводит к увеличению интенсивности люминесценции за счет уменьшения реарсорбции излучения активатора (Се3+) в волокне по примеру 2.
Claims (1)
- ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩЕЕ КВАРЦЕВОЕ ВОЛОКНО, включающее сердцевину из кварцевого стекла, легированного оксидом редкоземельного элемента, слой чистого кварцевого стекла и светоотражающее полимерное покрытие, отличающееся тем, что между сердцевиной и слоем чистого кварцевого стекла расположены от центра к периферии два слоя кварцевого стекла, легированные оксидами германия и бора соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5029998 RU2035408C1 (ru) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | Люминесцирующее кварцевое волокно |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5029998 RU2035408C1 (ru) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | Люминесцирующее кварцевое волокно |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035408C1 true RU2035408C1 (ru) | 1995-05-20 |
Family
ID=21598214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5029998 RU2035408C1 (ru) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | Люминесцирующее кварцевое волокно |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035408C1 (ru) |
-
1992
- 1992-02-28 RU SU5029998 patent/RU2035408C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент США N 4230396, кл. G 02B 5/14, опубл.1980. * |
2. Guskov M.I., Danilov E.B., Dorfman G.A. et al Some Kinds of Special Purpose Quartz Fiber Lightguides Proc. of the 1st Intern Soviet Fibre Optics Confer, Leningrad, March 25 - 29, 1991, t.1, p.220-225. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4447127A (en) | Low loss single mode fiber | |
US5949941A (en) | Cladding-pumped fiber structures | |
BR8100496A (pt) | Filamento para guia de ondas optico com indice em gradiente e processo de formacao de esbocos de filamento para guia de ondas optico de grande largura de faixa | |
DE3175210D1 (en) | Long wavelength, low-loss optical waveguide | |
Payne et al. | New silica-based low-loss optical fibre | |
JP3504823B2 (ja) | 光ファイバ通信システム | |
ES496375A0 (es) | Un metodo mejorado para la fabricacion de una preforma de fibra optica | |
WO2003023456A2 (en) | Selectively absorbing optical fibers for optical amplifiers | |
JPH10232318A (ja) | 自己同調型光学導波路フィルタ | |
ES8201322A1 (es) | Un metodo mejorado para la fabricacion de una preforma de fibra optica | |
RU2035408C1 (ru) | Люминесцирующее кварцевое волокно | |
JPS62176941A (ja) | 光フアイバ | |
JPH09218319A (ja) | 光ファイバ | |
US6058231A (en) | Boron-doped optical fiber | |
Lu et al. | Optical fiber for UV-IR broadband spectroscopy | |
US5805332A (en) | Optical fiber amplifier | |
US6876805B2 (en) | Multiple mode fiber with mode discrimination | |
US20040013376A1 (en) | Dielectric particles in optical waveguides for improved performance | |
Payne et al. | Preparation of water-free silica-based optical-fibre waveguide | |
Bocko | Rare-earth-doped optical fibers by the outside vapor deposition process | |
CN106249347B (zh) | 用于在线制备弱光栅阵列的弯曲不敏感光敏光纤及制备方法 | |
Schotz et al. | New silica fiber for broad-band spectroscopy | |
YOSHIDA et al. | Optical fiber drawing and its influence on fiber loss | |
JPH02291506A (ja) | イメージファイバおよびその製造方法 | |
RU2026567C1 (ru) | Светорассеивающее кварцевое волокно |