Исследование скорости деградации волоконного световода в медном покрытии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показано, что прочность волоконных световодов в медном покрытии в условиях высоких температур на воздухе снижается со временем в первую очередь из-за деградации медного покрытия за счет окисления, приводящей далее к появлению и росту точечных дефектов на поверхности кварцевого стекла. При этом световоды сохраняют работоспособность при 600°С в течение ~1.5 ч, а при 500°С – в течение ~16 ч. Величина энергии активации процесса находится в диапазоне 120–123 кДж/моль. Полученные результаты позволяют прогнозировать стабильность работы световодов на воздухе при 300°С в течение ~1.5 лет, а при 250°С – в течение ~17 лет.

Об авторах

М. И. Булатов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет; Пермская научно-производственная приборостроительная компания

Email: sls@fo.gpi.ru
Россия, Пермь; Пермь

Н. С. Григорьев

Пермская научно-производственная приборостроительная компания

Email: sls@fo.gpi.ru
Россия, Пермь

А. В. Фофанов

Пермская научно-производственная приборостроительная компания

Email: sls@fo.gpi.ru
Россия, Пермь

А. Ф. Косолапов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Научный центр волоконной оптики им. Е.М. Дианова Российской академии наук

Email: sls@fo.gpi.ru
Россия, Москва

С. Л. Семенов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Научный центр волоконной оптики им. Е.М. Дианова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sls@fo.gpi.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Arridge R.G.C., Heywood D. The freeze-coating of filaments // Brit. J. Appl. Physics. 1967. V. 18. P. 447–457. https://doi.org/10.1088/0508-3443/18/4/308
  2. Pinnow D.A., Robertson G.D., Wysocki J.A. Reductions in static fatigue of silica fibers by hermetic jacketing // Appl. Phys. Lett. 1979. V. 34. No. 1. P. 17–19. https://doi.org/10.1063/1.90581
  3. Biriukov A.S., Bogatyrjov V.A., Lebedev V.F., et al. Theoretical Investigation of Metal Coating Deposition on Optical Fibers by Freezing Technique. The Model of the Process // MRS Online Proceedings Library. 1998. V. 531. P. 273–283. https://doi.org/10.1557/PROC-531-273
  4. Standage A.E., Gani M.S. Reaction between vitreous silica and molten aluminum // J. Amer. Ceram. Soc. 1967. V. 50. P. 101–105. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1967.tb15049.x
  5. Inada K., Shiota T. Metal coated fibers // Proc. SPIE. 1985. V. 584. P. 99–106. https://doi.org/10.1117/12.950973
  6. Semjonov S.L., Bubnov M.M., Dianov E.M., Shchebunyaev A.G. Reliability of aluminum coated fibers at high temperature // Proc. SPIE. 1993. V. 2074. P. 25–33. https://doi.org/10.1117/12.168642
  7. Voloshin V.V., Vorob’ev I.L., Ivanov G.A., et al. Effect of metal coating on the optical losses in heated optical fibers // Tech. Phys. Lett. 2009. V. 35. P. 365–367. https://doi.org/10.1134/S1063785009040233
  8. Biriukov A.S., Bogatyrjov V.A., Lebedev V.F., et al. Strength and Reliability of Metal-Coated Optical Fibers at High Temperatures // MRS Online Proceedings Library. 1998. V. 531. P. 297–300. https://doi.org/10.1557/PROC-531-297
  9. Popov S.M., Voloshin V.V., Vorobyov I.L., Ivanov G.A., Kolosovskii A.O., Isaev V.A., Chamorovskii Y.K. Optical loss of metal coated optical fibers at temperatures up to 800°C // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2012. V. 21. P. 45–51. https://doi.org/10.3103/S1060992X12010080
  10. Bulatov M.I., Grigoriev N.S., Kosolapov A.F., et al. Optical Loss in Copper-Coated Multimode Optical Fibers of Different Diameters // Phys. Wave Phen. 2022. V. 30. P. 397–400. https://doi.org/10.3103/S1541308X22060036
  11. Huff R.G., DiMarcello F.V. Hermetically Coated Optical Fibers for Adverse Environments // Proc. SPIE. 1988. V. 0867. P. 40–45. https://doi.org/10.1117/12.965061
  12. Matthewson M.J., Kurkjian C.R., Gulati S.T. Strength measurement of optical fibers by bending // J. Amer. Ceram. Soc. 1986. V. 69. No. 11. P. 815–821. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1986.tb07366.x
  13. Irwin G.R. Fracture / In: Encyclopedia of Physics / Ed. by Flugge. V. VI. B.: Springer, 1958. P. 551–590.
  14. Wan Y., Wang X., Sun H., Zhang K. Corrosion behavior of copper at elevated temperature // Int. J. Electrochem. Sci. 2012. V. 7. P. 7902–7914. https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)17963-6

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024