Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2010

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: active optical fiber

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Światłowody fotoniczne ze szkła kwarcowego domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich

Wójcik J., Potura K., Klimek J., Skorupski K., Mergo P.

Przegląd Elektrotechniczny

2010

R. 86, nr 10

140-142

Jednym z kierunków rozwoju technologii światłowodów jest opracowanie lepszych niż dotychczas konstrukcji światłowodów domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich do laserów włóknowych średniej i dużej mocy. Innym kierunkiem badań technologicznych jest opracowanie włókien aktywnych do laserów i wzmacniaczy małych mocy dla telekomunikacji i innych zastosowań na przykład w metrologii. Zwykłe aktywne światłowody fotoniczne domieszkowane erbem wykazują małą dwójłomność, a raczej niezbyt dużą dwójłomność charakterystyczną dla zwykłych, nieaktywnych światłowodów fotonicznych. To powoduje problemy z niestabilnością stopnia polaryzacji generowanego światła. Alternatywą są światłowody o wysokiej dwójłomności, których zbadanie w układach wzmacniaczy i laserów powinno ułatwić rozwiązanie problemów z polaryzacyjną stabilnością pracy tych urządzeń. Światłowody fotoniczne wykazywać mogą znacznie większą dwójłomność niż klasyczne przy znacznie mniejszych naprężeniach wewnętrznych powodujących niestabilność termiczną laserów. W pracy zaprezentowano technologie wytwarzania dwóch rodzajów fotonicznych światłowodów aktywnych ze szkła kwarcowego domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich oraz ich podstawowe charakterystyki (tłumienności spektralne, parametry strukturalne, dwójłomności). Aktywne rdzenie światłowodów wytworzono metodą MCVD zmodyfikowaną o impregnację z fazy ciekłej. Średni współczynnik załamania rdzeni włókien jest taki sam jak niedomieszkowanego szkła kwarcowego. Ten efekt osiągnięto dzięki domieszkowaniu szkła erbem, glinem, germanem i fluorem. Domieszkowanie germanem zastosowano w celu uczulenia rdzeni włókien na zapis siatek Bragga, które są ważnymi elementami laserów. Znaną metodą składania wytworzono preformy i wyciągnięto z nich światłowody zabezpieczone typowymi dla włókien telekomunikacyjnych powłokami ochronnymi.

One of the directions of the development of technology optical fibers is creation of better constructions of optical fibers doped with rare earth elements for large and medium power fiber lasers. Another direction of research in technology is the elaboration of active fibers for low power fiber lasers and amplifiers for telecommunication and different applications, for example in the metrology. Standard Er doped active photonic optical fibers show small birefringence rather than very large birefringence characteristic for normal non active photonic optical fibers. This results in problems with the stability of level of the polarization of generated light. The alternative is optical fibers with high birefringence, which tested in amplifiers and lasers setup should help to solve problems with polarization stability work of these devices. Photonic optical fibers can exhibit much larger birefringence than classical fibers with much smaller internal stress that cause the thermal instability of lasers. In this work the technology of photonic high silica active optical fibers doped with rare earth elements production and their basic characteristics (spectral attenuation, structural parameters, birefringent) were presented. The active cores of optical fibers were produced with MCVD method modified by the impregnation from liquid phase. The average refractive index of fibers' cores is the same as in pure quartz glass. This effect was achieved because this glass was doped with erbium, aluminum, germanium and fluoride. Germanium doping was used to enable writing of Bragg gratings, which are important elements of lasers. Preforms and fibers protected by typical for telecommunication fibers coatings were produced with the well-known stack and draw method.

Aparatura do syntezy szkieł high silica zmodyfikowaną metodą OVD

Wójcik J., Strzałka A., Makara M., Kopeć J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

2010

Vol. 51, nr 6

14-17

Substratami szkieł high silica na rdzenie światłowodów o najwyższej jakości mogą być wyłącznie związki chemiczne o relatywnie niskich temperaturach wrzenia, praktycznie poniżej 105°C. Rozwój produkcji światłowodowych wzmacniaczy optycznych oraz laserów włókowych wymaga stosowania światłowodów aktywnych, czyli domieszkowanych w obszarze rdzenia pierwiastkami ziem rzadkich RE (Rare Earth), np. erbem lub iterbem. Nie istnieją łatwo lotne związki pierwiastków ziem rzadkich przydatne do wykorzystania do syntezy szkieł high silica metodami osadzania z fazy gazowej. Do produkcji szkła na rdzenie tych włókien stosuje się zmodyfikowane metody osadzania z fazy gazowej. Jedną możliwością jest otrzymywanie porowatego szkła metodą MCVD lub metodą OVD, następnie impregnacja tego szkła roztworem soli pierwiastka ziem rzadkich, po wysuszeniu przeprowadzenie tej soli w odpowiedni tlenek, spiekanie dla otrzymania przezroczystego szkła. Problem jakości aktywnych szkieł high silica został kilka lat temu częściowo rozwiązany przez firmę Liekki Oy, która opracowała metodę DND (Direct Nanoparticle Deposition). Jest to metoda OVD uzupełniona o dozowanie do strefy reakcji syntezy szkła roztworów soli pierwiastków ziem rzadkich w postaci aerozolu. Jakość szkieł jest lepsza, ale nadal nie można tą metodą produkować szkieł o większych objętościach, co prawie uniemożliwia rozwój technologii aktywnych światłowodów fotonicznych. Prezentowana praca przedstawia aparaturę do syntezy aktywnych szkieł high silica konstruowaną w Zakładzie Technologii Światłowodów UMCS. Jest to linia technologiczna OVD, w której zamontowano nowy rodzaj palnika z dozowaniem roztworów pierwiastków ziem rzadkich w formie aerozolu generowanego w polu wysokiego napięcia. Próby techniczne w układzie statycznym bez włączonego procesu syntezy szkła wykazują, że proces dozowania aerozolu jest stabilny w czasie i będzie możliwe wytwarzanie szkieł aktywnych domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich do poziomu nawet kilku tysięcy ppm w czasie dostatecznie długim by odpowiednio duże objętości szkieł umożliwiały wytwarzanie aktywnych światłowodów fotonicznych.

Substrates in high silica glass synthesis for the cores of highest quality optical fibers are exclusively chemical compounds with relatively Iow boiling temperatures, meaning the temperatures below 105°C. Progress in production of fiber amplifiers and fiber laser require application of active fibers, that is with a core doped with rare earth elements (RE), eg. erbium and ytterbium. Volatile compounds of rare earth elements that could be used in synthesis of high silica glass in gas phase deposition do not exist. In the production of glass for the fiber's core modified vapor deposition methods are applied. The only possibility is a complex process consisting of: synthesis of porous glass with MCVD or OVD method, impregnation with the solutions of rare earth elements salts, drying and converting the salt into appropriate oxide, and finally sintering to obtain transparent glass. The quality of glass produced in this complicated process is not good, yield is very Iow and there is no possibility of producing glass of bigger volume. Virtually all active fibers are manufactured in MCVD method with liquid phase impregnation. The problem of active fibers quality has been partly solved by Liekki Oy few years ago, by developing the DND (Direct Nanoparticle Deposition) method. It is an OVD method complemented with dosing of rare earth elements salts aerosol directly into reaction zone. Glass quality is higher, but there is no possibility of producing glass of bigger volume, what in fact stops the development of active photonic fiber technology. This work presents equipment for active high silica glass synthesis designed in Optical Fibres Department in UMCS. This is an OVD technology line with new kind of burner, which allows dosing rare earth elements solutions in the form of aerosol which was generated by electro hydro dynamic method. Technical tests in static setup without glass synthesis show that aerosol dosing is stable in time. Synthesis of active glass doped with rare earth elements at the level of even few thousands ppm in a time long enough for producing large glass volumes will be possible. This will open the way for active photonic crystal fiber manufacture.