Методики и измерительные стенды для исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат технических наук Дворецкий, Дмитрий Алексеевич

• Дворецкий, Дмитрий Алексеевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дворецкий, Дмитрий Алексеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВИСМУТОВЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ ДЛЯ ИК-ЛАЗЕРОВ И УСИЛИТЕЛЕЙ

1.1. Исследование развития активных лазерных сред на основе висмутовых волоконных световодов

1.1.1. Оптические характеристики непрерывных волоконных лазеров

на основе висмутовых волоконных световодов

1.1.2. Оптические характеристики усилителей на основе висмутовых волоконных световодов

1.2. Сравнительный анализ моделей ИК-активных центров в лазерных средах на основе висмутовых волоконных световодов и обоснование

путей их экспериментальной верификации

1.2.1. Оптические свойства висмутовых активных центров в оксидных стеклах и в волоконных световодах на их основе в зависимости от матрицы стекла и условий их изготовления

1.2.2. Типы моделей ИК-активных центров в лазерных средах на

основе висмутовых волоконных световодов

1.3. Методы исследования температурных зависимостей оптических

свойств волоконных световодов

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВИСМУТОВЫХ

ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ

2.1. Разработка методики и стенда для исследования температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов

2.1.1. Разработка математической модели формирования сигнала в измерительном стенде для исследования температурной зависимости спектрального коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов

2.1.2. Разработка стенда для исследования температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов

2.1.3. Методика измерения температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов

2.1.4. Анализ метрологических характеристик разработанного стенда для исследования температурной зависимости спектрального

коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов

2.2. Разработка методики и стенда для исследования температурной зависимости спектров люминесценции висмутовых волоконных световодов

2.2.1. Разработка математической модели формирования сигнала в измерительном стенде для исследования температурной зависимости спектров люминесценции висмутовых волоконных световодов

2.2.2. Разработка стенда для исследования температурной зависимости спектров люминесценции висмутовых волоконных световодов

2.2.3. Методика измерения температурной зависимости спектров люминесценции висмутовых волоконных световодов

2.2.4. Анализ метрологических характеристик разработанного стенда для исследования температурной зависимости спектров

люминесценции висмутовых волоконных световодов

2.3. Разработка методики и стенда для исследования температурной

зависимости времени жизни ИК-люминесценции висмутовых

активных центров

2.3.1. Разработка математической модели формирования сигнала в измерительном стенде для исследования температурной зависимости времени жизни ИК-люминесценции висмутовых активных

центров

2.3.2. Разработка стенда для исследования температурной зависимости времени жизни ИК-люминесценции висмутовых

активных центров

2.3.3. Методика измерения температурной зависимости времени

жизни ИК-люминесценции висмутовых активных центров

2.3.4. Анализ метрологических характеристик разработанного стенда для исследования температурной зависимости времени жизни ИК-

люминесценции висмутовых активных центров

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ВИСМУТОВЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ

3.1. Экспериментальные исследования основных оптических свойств висмутовых волоконных световодов

3.2. Экспериментальные исследования температурной зависимости спектрального коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов на основе чистого плавленого кварца

3.3. Экспериментальные исследования температурной зависимости спектрального коэффициента поглощения висмутовых волоконных световодов на основе фосфоросиликатного, алюмосиликатного и германосиликатного стекла

3.4. Экспериментальные исследования температурной зависимости спектров люминесценции висмутовых волоконных световодах на

основе чистого плавленого кварца

3.5. Экспериментальные исследования температурных зависимостей спектров люминесценции и времени релаксации ИК-люминесценции висмутовых активных центров в висмутовых волоконных световодах

3.6. Анализ результатов экспериментальных исследований и верификация физических моделей висмутовых активных центров в

висмутовых волоконных световодах

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АОС — анализатор оптического спектра;

АЦП — аналогово-цифровой преобразователь;

ВАЦ — висмутовый активных центр;

ВКР — вынужденное рекомбинационное рассеивание;

ВВБР — выходная волоконная брэгговская решетка;

ГВБР — глухая волоконная брэгговская решетка;

ГКДЦ — германиевый кислородно-дефицитный центр;

ИК — инфракрасное излучение;

ОВ — оптическое волокно;

ПИ — приемник излучения;

ПП — показатель преломления;

МПО — многоэлементная первая оболочка;

УФ — ультрафиолетовое излучение;

ФПУ — фотоприемное устройство;

ЭПР — Электронный Парамагнитный Резонанс;

81-ВАЦ — висмутовый активный центр, ассоциированный с атомами кремния;

Се-ВАЦ — висмутовый активный центр, ассоциированный с атомами германия;

В1-ВЛ — волоконный световод, сердцевина которого легирована ионами висмута;

МС\Т> — метод модифицированного химического парофазного осаждения; у-8Ю2 — стекло на основе плавленого кварца.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методики и измерительные стенды для исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов»

ВВЕДЕНИЕ

Разработанные волоконные лазеры на основе световодов, легированных ионами редкоземельных элементов, таких как УЬ3+, Ег3+, Ш3+, Тш3+ и Рг3+, генерируют только в определенных спектральных областях ближнего ИК диапазона (0,8-1,7 мкм). Например, отсутствуют эффективные и мощные волоконные лазеры, генерирующие в спектральном диапазоне 1150-1550 нм. Перспективным направлением исследования по созданию волоконных лазеров для обозначенного спектрального диапазона является использование световодов, легированных ионами висмута (см. рисунок 1).

К настоящему времени разработанные лазеры на основе световодов, легированных ионами эрбия, позволяют получить генерацию с оптической мощностью до 0,3 кВт в непрерывном режиме в спектральном диапазоне 1,53-1,62 мкм, а производство лазеров на основе световодов, легированных ионами иттербия, позволило получить лазерную генерацию высокой мощности в непрерывном режиме - вплоть до 10 кВт - в диапазоне длин волн 1,06-1,17 мкм. Мощность лазеров на основе висмутовых волоконных световодов на ряде длин волн в диапазоне 1150-1550 нм достигла 20 Вт.

На рисунке 2 представлен график роста выходной мощности волоконных лазеров на редкоземельных ионах (УЬ, Ег) и висмутовых волоконных лазеров (В1) по годам. Сегодня волоконные лазерные среды на основе плавленого кварца, легированного ионами висмута могут найти широкое применение в медицине, астрономии, связи, метрологии и спектроскопии [1,2].

Однако дальнейшее развитие активных лазерных сред на основе висмутовых волоконных световодов — в частности, повышение эффективности генерации и мощности волоконных лазеров такого типа — затруднено в связи с отсутствием верифицированной физической модели висмутовых ИК-активных центров, которые ответственны за получение лазерной генерации.

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

Длина волны, нм

Рисунок 1. Спектр оптических потерь телекоммуникационного световода на основе плавленого кварца и небольшой добавкой германия с полученными диапазонами усиления и генерации волоконных активных сред на ионах редкоземельных элементов и ионов висмута

До настоящего времени ни одна из предложенных моделей ИК висмутовых активных центров (ВАЦ) в легированных висмутом световодах не подтверждена прямыми экспериментальными данными. В последнее время были подробно исследованы люминесцентные свойства висмутовых световодов с различным составом стекла. Показано, что ВАЦ с наиболее простыми схемами энергетических уровней присутствуют в легированных висмутом световодах из чистого кварцевого стекла, германатного и германосиликатного стекла. В алюмосиликатных и фосфоросиликатных световодах структура уровней существенно сложнее.

Год

Рисунок 2. Рост выходной мощности волоконных лазеров на

1 I Ii

редкоземельных ионах (Yb ,Ег ) и висмутовых волоконных лазеров (Bi) по

годам

Один из возможных путей, которые помогают в задаче верификации физических моделей ВАЦ - исследование влияния температуры на оптические свойства висмутовых световодов. Работы в данном направлении ведутся в Научном центре волоконной оптике РАН и в Институте радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН. Известны работы отечественных ученых Булатова Л.И., Машинского В.М., Двойрина В.В., в которых приводятся результаты экспериментов для висмутовых алюмосиликатных световодов для нескольких значений температур (77 К, 300 К, 600 К и 1000 К), а так же работы ученых Базакуцы А.П., Бутова О.В., Савельева Е.А. и Голанта K.M., в которых исследуются особенности ИК-люминесценции при температурах 293 К, 473 К, 673 К и 873 К в легированном висмуте диоксиде кремния, синтезированном плазмохимическим методом. Однако ряд важных задач до настоящего

времени остались нерешенными в полной мере. Так, корректная интерпретация полученных ранее данных затруднена ограниченным объемом экспериментальных данных и сложной структурой уровней ВАЦ в висмутовых алюмосиликатных световодах (по сравнению, например, со световодами на основе чистого плавленого кварца). Недостаточное внимание уделялось проектированию измерительных средств для исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов.

Решение обозначенных задач должно быть найдено при разработке новых методик и измерительных стендов с непрерывной регистрацией оптических свойств висмутовых волоконных световодов в широком спектральном диапазоне и до как можно более высоких температур. Полученные результаты исследования температурных зависимостей оптических свойств висмутовых волоконных световодов с использованием разработанных средств измерений дадут возможность провести верификацию физических моделей висмутовых активных центров.

Цель работы заключалась в разработке методик и измерительных стендов для исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов, а так же в выполнении анализа полученных экспериментальных результатов для верификации физических моделей висмутовых активных центров.

Достижение поставленной цели потребовало решения в диссертации следующих основных научно-технических задач:

1. Выполнен анализ методов исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов для ИК-лазеров и усилителей;

2. Обоснованы пути экспериментальной верификации физических моделей ИК-активных центров в лазерных средах на основе висмутовых волоконных световодов путем их сравнительного анализа

3. Обоснованы технические решения при проектировании измерительных стендов для температурных исследований оптических свойств волоконных световодов;

4. Разработаны математические модели формирования сигнала в измерительных стендах для исследования температурных зависимостей оптических свойств висмутовых волоконных световодов;

5. Разработаны методики и спроектированы измерительные стенды для исследования температурных зависимостей оптических свойств висмутовых волоконных световодов;

6. Выполнен анализ и проведена интерпретация полученных результатов экспериментального исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов с целью верификации физических моделей висмутовых активных центров.

В соответствии с вышеизложенными задачами диссертационная работа состоит из введения, трех глав и выводов.

Первая глава посвящена анализу методов исследования оптических свойств активных сред на основе висмутовых волоконных световодов для ИК-лазеров и усилителей. Проведен анализ известных моделей ИК-активных висмутовых центров. В этой главе проводится анализ возможных методов и методик исследований зависимостей оптических свойств волоконных световодов от температуры.

Во второй главе разрабатываются методики и измерительные стенды для исследования температурных зависимостей оптических свойств висмутовых волоконных световодов.

Третья глава посвящена экспериментальным результатам исследования температурных зависимостей оптических свойств висмутовых волоконных световодов, полученные с использованием разработанных стендов и методик измерения. В данной главе производится анализ полученных экспериментальных данных и проводится верификация физических моделей висмутовых активных центров.

В выводах формулируются основные результаты исследований.

Заключение диссертации по теме «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», Дворецкий, Дмитрий Алексеевич

ВЫВОДЫ

1. Разработаны математические модели формирования сигнала в измерительных стендах, предназначенные для исследования температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения, спектров люминесценции и времени релаксации ИК-люминесценции висмутовых волоконных световодов.

2. Разработаны измерительные стенды для исследования температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения, спектров люминесценции и времени релаксации РЖ-люминесценции висмутовых волоконных световодов в диапазоне температур от 300 К до 1500 К.

3. Разработанная методика измерения температурной зависимости спектрального коэффициента поглощения позволила экспериментально определить эффект термически наведенного оптического поглощения в висмутовых волоконных световодах, в диапазоне температур от 300 К до 1500 К.

4. Разработаны методики для экспериментального определения температурных зависимостей спектров люминесценции и времени релаксации ИК-люминесценции активных центров в висмутовых волоконных световодах в диапазоне температур от 300 К до 1300 К.

5. Полученные в ходе работы результаты экспериментальных исследований позволили верифицировать физические модели висмутовых активных центров в лазерных средах на основе висмутовых волоконных световодов. Экспериментально показана связь исследуемых ВАЦ с ионами висмута в низком валентном состоянии, ассоциированными с кислородно-дефицитными дефектами структуры стекла.

Практическая ценность работы заключается в применении в организации НЦВО РАН разработанных измерительных стендов, предназначенных для исследования температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения, спектров люминесценции и времени релаксации ИК-люминесценци, при создании новых висмутовых волоконных лазеров, генерирующих в ИК области спектра с высокой выходной мощностью и эффективностью.

177

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дворецкий, Дмитрий Алексеевич, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Dianov Е. М. Bi-doped glass optical fibers: Is it a new breakthrough in laser materials//Journal of Non-Crystalline Solids.2009.Vol. 355. P. 1861-1864

2. Bufetov I.A., Dianov E.M. Bi-doped fiber lasers // Laser Physics Letters. 2009. Vol. 6. P. 487-495

3. Лазер на германосиликатном волоконном световоде, легированном висмутом, с выходной мощностью 20 Вт на длине волны 1460 нм/ С. В. Фирстов [и др.] // Квантовая электроника. 2011. № 41. С. 581-583

4. High-power cw bismuth-fiber lasers / E. M. Dianov [et. al] // J. Opt. Soc. Am. B. 2007. Vol. 24. P. 1749-1755.

5. Efficient Bi-doped fiber lasers and amplifiers for the spectral region 1300-1500 nm /1. A. Bufetov [et. al] // Proc. SPIE. 2010. Vol. 7580. P. 1-9.

6. Absorption and scattering in bismuth-doped optical fibers / L. I. Bulatov [et. al] // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2008. Vol. 72. № 1. P. 98-102.

7. Absorption, gain, and laser action in aluminosilicate bismuth-doped optical fibers / V.V. Dvoyrin [et. al] // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2010. Vol. 46. №2. P. 182-190.

8. Mode-locked Bi-doped fiber laser / E.M. Dianov [et. al] // JOSA B. 2007. Vol. 24. P. 1807-1812.

9. Fujimoto Y., Nakatsuka M. Optical amplification in bismuth-doped silica glass // API. Phys. Lett. 2003. Vol. 82. P. 3325-3334.

10.Absorption, Fluorescence and Optical Amplification in MCVD Bismuth-Doped Silica Glass Optical Fibres/ V.V. Dvoyrin [et. al] // European Conference on Optical Communications (Glasgow, UK, September 25-29, 2005): paper Th 3.3.5.

11. Laser diode pumped bismuth-doped optical fiber amplifier for 1430 nm band / M. A. Melkumov [et. al] // Optics Letters. 2011. Vol. 36. № 13. P. 2408-2410.

12. Murata K., Bi-doped Si02 as a new laser material for an intense laser // Fusion Eng. And Design. 1999. Vol. 44. P. 437-441.

13. Infrared luminescence from bismuth doped silica glass / Y. Fujimoto [et. al] // Japanese Journal of APlied Physics. 2001. Vol. 40. P. 279-283.

14. New bismuth doped silica glass for LD-pumped ultra-short-pulse laser at 1.2-micron wavelength /M. Nakatsuka [et. al] // International Workshop on High Energy Class Diode Pumped Solid State Lasers (Livermore, California, U.S.A, May 17-19, 2006).

15. Novel Bismuth-doped Optical Amplifiers for 1.3 micron Telecommunication Band / S. Kishimoto [et. al] // XX ICG (Kyoto, Japan, 2004): paper O-14-029.

16. Suzuki T., Ohishi Y. Ultra-Broadband near-infrared emission from Bi-doped glass//APl.Phys.Lett. 2006. Vol. 88. P. 191912-191915.

17. Broadband infrared Luminescense from Li20-A1203-Zn0-Si02 glasses doped with Bi203 / M. Peng [et. al] // Optics Express. 2005. Vol. 13. P. 6892-6996.

18. Ohishi Y., Suzuki T. Ultra-Broadband over lOOOn m from Bi-doped Lithium Alumino Silicate Glass as a New Near-Infrared Gain Medium // 32st ECOC (CANNES, FRANCE, 2006): paper We 3. P. 17.

19. Effect of varios alkaline-earth metal oxides on the broadband infrared luminescence from bismuth-doped silicate glasses/ J. Ren [et. al] // Solid State Comm. 2006. Vol. 140. P. 38-41.

20. Murata T., Mouri T. Matrix effect on absorption and infrared fluorescence properties of Bi ions in oxide glasses // J. Non-Cryst. Solids. 2007. Vol. 353. P. 2403-2407.

21. Luminescence properties of nickel and bismuth co-doped aluminosilicate glasses/ J. Bao [et. al] // J. Alloys and Compounds. 2008. Vol. 456. P. 239-242.

22. Effect of Ge02 additive on fluorescence intensity enhancement in bismuth-doped silica glass / Fujimoto Y.[et. al] // J.Mater. Res. 2007. Vol. 22. P. 565-568.

23. Inrared luminescence properties of bismuth-doped barium silicate glass /Ren J. [et. al] // Mater.Res. 2007. Vol. 22. P. 1954-1958.

24. Ultrabroadband Infrared Luminescence and Optical Amplificatiob in Bismuth-Doped Germanosilicate glass /Ren J. [et. al] // IEEE Photonics Technology Letters. 2007. Vol. 19. P. 1395 - 1397.

25. Bismuth- and aluminium-codoped germanium oxide glass for super-broadband optical amplification / M. Peng [et. al] // Opt. Lett. 2004. Vol. 29. P. 1998-2000.

26. Novel Bi-doped glasses for broadband optical amplification / Qiu J. [et. al] // J.Non-Cryst. Solids. 2008. Vol. 354. P. 1235-1239.

27. Investigations on bismuth and aluminium co-doped germanium oxide glasses for ultra-broadband optical amplification / M. Peng [et. al] // J. Non-Cryst. Solids. 2005. Vol. 351. P. 2388-2393.

28.Near infrared broadband emission of bismuth-doped aluminoposphate glass / X. Meng [et. al] // Optics Express. 2005. Vol. 13.P. 1628-1634.

29. Infrared broadband emission of bismuth-doped barium-aluminium-borate glasses / X. Meng [et. al] // Optics Express. 2005. Vol. 13. P. 1635-1642.

30. Silica-based bismuth doped fiber for ultra broad band light-source and optical amplification around 1.1 pm / T. Haruna [et. al] // Optical amplifiers and their aPlications topical meeting (Budapest, August 7-10, 2005): paper MC3

31. Bismuth-doped optical fibres - spectroscopic study and interpretation of spectra / V.M. Mashinsky [et. al] // European Conference on Optical Communications (Cannes, France , September 24-28, 2006): paper Mo 3.3.6.

32. Optical amplification in 1430-1495 nm range and laser action in Bi-doped fibers/ V.V. Dvoyrin [et. al] // Optics Express. 2008. Vol. 16. P. 16971-16976.

33. Spectroscopic study of bismuth-doped silica glass/ Al Choueiry [et. al] // Proceeding of Cleo Europe (Munich, Germany , June 17-22, 2007): poster session

34. Булатов JI.И. Абсорбционные и люминесцентные свойства висмутовых центров в алюмо- и фосфоросиликатных волоконных световодах : дис. ... канд. физ.-мат. наук. М., 2009. 158 с.

35. Фирстов С.В. Лазеры на волоконных световодах, легированных висмутом, генерирующие в спектральном диапазоне 1300-1550 нм : дис. ... канд. физ.-мат. наук. М., 2009. 116 с.

36. Al-free core composition bismuth-doped optical fibre with luminescence band at 1300 nm / A.A, Umnikov [et. al] // Proc. ECOC (Brussels, Belgium, 2008): paper Tul. B.7.

37. Optical gain and laser generation in bismuth-doped silica fibers free of other dopants /1. A. Bufetov [et. al] // Opt. Lett. 2011. Vol. 36. P. 166-168

38.Optical properties of Bismuth-doped silica core photonic crystal fiber / Razdobreev I. [et. al] // Opt. Express. 2010. Vol. 18. P. 19479-19484

39. Оптические свойства висмутовых активных центров в волоконных световодах из плавленого кварца без дополнительных легирующих добавок/ И.А. Буфетов [и др.] //Квантовая электроника. 2010.№ 40. Р. 639-641

40.Combined excitation-emission spectroscopy of bismuth active centers in optical fibers / S. V. Firstov [et. al] // Opt. Express. 2011. Vol. 19. P. 19551-1956

41. Fujimoto Y., Bi-doped silica glass - analysis of luminescent center // 3rd Europhoton Conference (Paris, France , August 31-September 5, 2008)

42. Fujimoto Y. Local Structure of the Infrared Bismuth Luminescent Center in Bismuth-Doped Silica Glass // Journal of the American Ceramic Society. 2010. Vol. 93. P. 581-589

43. Haruna Т., Iihara J., Onishi M., Bismuth-doped silicate glass fiber for ultrabroadband amplification media // SPIE. 2006. Vol. 6389. P. 638903

44. Ohkura Т., Fujimoto Y., Nakatsuka M., Seo Y. Local structures of bismuth ion in bismuth-doped silica glasses analyzed using Bi L III X-ray absorption fine structure // J.Am., Ceram.Soc. 2007. Vol. 90, P. 3596-3600

45. Bismuth- and aluminum-codoped germanium oxide glasses for super-broadband optical amplification/ M. Peng [et. al] // Opt. Lett. 2004. Vol. 29. 19982000

46. Khonton S., Morimoto S., Arai Y., Ohishi Y., Near infrared luminescence from Bi-doped soda-lime-silicate glasses // Suranaree J. Sci. Techol. 2007. Vol. 14. P. 141-146

47. Peng M., Zollfrank C., Wondraczek L., Origin of broad MR photoluminescence in bismuthate glass and Bi-doped glasses at room temperature //J. Phys. Condens. Matter. 2009. Vol. 21. P. 285106

48. Infrared luminescence properties of bismuth-doped barium silicate glasses / J. Ren [et. al] // J. Mater. Res. 2007. Vol. 22. P. 1954-1958

49. Broadband near-infrared emission from Bi-doped aluminosilicate glasses / S. Zhou [et. al] // Mater. Res. 2007. Vol. 22. P. 1435-1438

50. Bi-doped BaF2 crystal for broadband near-infrared light source / J. Ruan [et. al] // Opt. Express. 2009. Vol. 17. P. 5163-5169

51. Broadband near-infrared luminescence in y-irradiated Bi-doped a-BaB204 single crystals / Su L. [et. al] // Opt. Lett. 2009. Vol. 34. P.2504-2506

52. Arai Y., Suzuki T., Ohishi Y., Ultrabroadband near-infrared emission from a colorless bismuth-doped glass //API. Phys. Lett. 2007. Vol. 90. P. 261110-261113

53. Absorption and emission properties of Bi-doped Mg-Al-Si oxide glass system / B. Denker [et. al] // API. Phys. B. 2007. Vol. 87. P. 135-137

54. Furnace chemical vapor deposition bismuth-doped silica-core holey fiber / A. S. Zlenko [et. al] // Opt. Lett. 2011. Vol. 36. P. 2599-2601

55. Multifunctional Bismuth-Doped Nanoporous Silica Glass: From Blue-Green, Orange, Red, and White Light Sources to Ultra-Broadband Infrared Amplifiers / S. Zhou [et. al] //Adv. Funct. Mater. 2008. Vol. 18. P. 1407-1413

56. Near infrared broadband emission of bismuth - doped aluminophosphate glass / X. Meng [et. al] // Opt. Express. 2005. Vol. 13. P. 1635-1642

57. Study of thermal stability and luminescence quenching properties of bismuth-doped silicate glasses for fiber laser applications / V. Truong [et. al] // API. Phys. Lett. 2008. Vol. 92 ,1503-1507

58. Luminescence properties of bismuth-doped lime silicate glasses/ J. Ren [et. al] //J. Alloy. Compd. 2008. Vol. 463. P. 5-8

59. On the origin of near-IR luminescence in Bi-doped materials (I). Generation of

"J I A

low-valence bismuth species by Bi and Bi synproportionation / A. N. Romanov [et. al] // Opt. Mater. .2010. Vol. 33. P. 631-634

60. Near-infrared luminescence of RbPb2C15:Bi crystals / A. Okhrimchuk [et. al] // Opt. Lett.2008. Vol. 33. P. 2182-2184

61. Bismuth-doped zinc aluminosilicate glasses and glass-ceramics with ultra-broadband infrared luminescence / Peng M.[et. al] // Opt. Mater. 2007. Vol. 29. P. 556-561

62. Effect of various alkaline-earth metal oxides on the broadband infrared luminescence from bismuth-doped silicate glasses/ Ren J. [et. al] // Solid State Commun. 2006. Vol. 140. P. 38-41

63. Near infrared broadband emission from bismuth-dysprosium codoped chalcohalide glasses / Ren J. [et. al] // Chin. Phys. Lett. 2007. Vol. 24. P. 19581960

64. Peng M., Zhao Q., Qiu J., Wondraczek L. Generation of emission centers for broadband NIR luminescence in bismuthate glass by femtosecond laser irradiation // J. Am. Ceram. Soc. 2009. Vol. 92. P. 542-544

65. Sokolov V., Plotnichenko V., Dianov E. Origin of broadband near-infrared luminescence in bismuth-doped glasses // Opt. Lett. 2008. Vol. 33. P. 1488-1490

66. Factors affecting the formation of near infrared-emitting optical centers in Bi-doped glasses / B. Denker [et. al] // API. Phys. B.2010. Vol. 98. P. 455^158

67. Discussion on the origin of NIR emission from Bi-doped materials / M. Peng [et. al] // J. Non-Cryst. Solids. 2011. Vol. 357. P. 2241-2245

68. Sharonov M. Y., Bykov A. B., Petricevic V., Alfano R. R. Spectroscopic study of optical centers formed in Bi-, Pb-, Sb-, Sn-, Te-, and In-doped Germinate glasses // Optics letters.2008. Vol. 33. P. 2131-2134

69. Дианов Е.М. О природе Bi-центров в стекле, излучающих в ближней ИК области спектра // Квант. Электроника. 2010. № 40. С. 283-285

70. Spectral analysis of optical centres formed in Bi-, Bi/Yb-, Pb-, Pb/Yb-, Sb-, Sb/Yb- and Sn-, Sn/Yb-co-doped germanate glasses / G. Lakshminarayana [et. al] // J. Phys. D: API. Phys. 2009. Vol. 42 . P. 105-108

71. Оптические свойства волоконных световодов на основе плавленого кварца, легированного висмутом, в диапазоне температур 300 —1500К/ Д. А. Дворецкий [и др.]//Квановая электроника. 2012. № 42. С. 762-769

72. Bogatyrev V.A., Semenov S.L. Metal Coated Fibers // Specialty Optical Fibers Handbook / Mendez A., Morse T.F., Elsevier. 2007. P. 491-513

73. Absorption loss at high temperatures in aluminum- and coPer-coated optical fibers / V.V. Voloshin [et. al] // Journal of Communications Technology and Electronics. 2011. Vol. 56. P. 90-96

74. Kashyap P. Self-propelled self-focusing damage in the optical fibres // International Conference Lasers (Lake Tahoe, Nevada, Dec. 7-11, 1987): P. 859866

75. Hand D.P., Russell P.St.J., Solitary thermal shock waves and optical damage in optical fibers: the fiber fuse // Optics Letters. 1988. Vol. 13, P. 767-769

76. Davis D.D., Meller S.C., DiGiovanni DJ // Proc. SPIE. 1997. Vol. 2966. P. 592-596

77. Структура полос в спектрах поглощения и люминесценции в алюмосиликатных световодах, активированных висмутом / Л.И. Булатов [и др.] // Известия РАН, Серия физическая. 2008. № 72. С. 1751-1756

78. Wang J., Gray S., Walton D., Zenteno L. Fiber fuse in high power optical fiber//Proc. of SPIE.2008. Vol. 7134.P. 71342-71345

79. Pinnow D. A. , Rich Т. C. Development of a Calorimetric Method for Making Precision Optical Absorption Measurements // API. Opt. 1973. Vol. 12. P. 984-992

80. Ohmori Y., Yanawa F., Nakahara M. Fabrication of low-loss A1203-doped silica fibers // Elecr. Letters.1982. Vol.18. P. 761-763

81. Harlov D. E., Milke R., Gottschalk M. Metastability of sillimanite relative to corundum and quartz in the kyanite stability field: Competition between stable and metastable reactions // American Mineralogist. 2008. Vol. 93. P. 608-617

82.Оптические потери в волоконных световодах на основе кварцевого стекла в температурном диапазоне 300-1500 К / Д. А. Дворецкий [и др.] // Наука и образование. Ml ТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон, журн. 2013. № 5. Юс.

83. Алехнович В.И., Сазонкин С.Г., Дворецкий Д. А., Денисов JI.K. Волоконный спектрофлуориметр для измерения характеристик оптических сред // Вестник Ml ТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012. № 9. С. 108-113

84. Унгер Х.Г. Планарные и волоконные оптические волноводы. М.: Мир, 1980. 656 с.

85. Снайдер А., Лав Дж., Теория оптических волноводов / Пер. с англ. под ред. Е. М. Дианова, В. В. Шевченко М., М.: Радио и связь, 1987. 655 с.

86. Мелькумов М.А. Мощные непрерывные иттербиевые лазеры на световодах с многоэлементной первой оболочкой: дис. ... кандидат физ.-мат. Наук. М., 2006. 139 с.

87. Haruna Т., Kakui М. Silica-Based Bismuth-Doped Fiber for Ultra Broad Band Light Source and Optical Amplification around at 1.1mm // Proceedings of the Optical Amplifiers and Their APlications Topical Meeting (2005): MC3.

88. Fabrication and characterization of low-loss optical fibers containing rare-earth ions /Poole S.B. [et. al] // IEEE J. Lightwave Techn.1986. Vol. 4, P. 870-873

89. Jablonowski D. Fiber manufacture at AT&T with MCVD process // J. of Lightwave Technology. 1986. Vol. 8. P. 1016-1020

90. Fabrication and optical parameters of silica based optical fibers with core doped with chromium and alumina of high concentration/N. Abramov, M. V.

Yashkov, S.S. Balabanov, V.V. Drobotenko, A.N. Gur'yanov, M.A. Melkumov, D.A. Dvoretsky, M.N. Kachenyuk, M. Torsunov, A.A. Manenkov, E.M. Dianov// 11th International Conference on the Structure of Non-Crystalline Materials NCM11 Paris, France. 2010. Book of abstracts. P. 185

91. Bass M., Van Stryland E.W. Fiber Optics Handbook. Fiber, Devices, and Systems for Optical Communications. McGraw-Hill Professional. 2001, 398 p.

92. Pedrazza U., Romano V., Ltithy W. Yb3+:Ab+:sol gel silica glass fiber Laser// Optical Materials. 2006. Vol. 29. P. 905-907

93. Giraud A., Sandoz F., Pelkonen J. Innovation in perform fabrication Technologies // OECC (2009): ThMl

94. Вельмискин B.B. Воловоконные световоды с активной сердцевиной, полученные путем спекания смеси порошкообразных оксидов исходных веществ : дис. ..., канд. физ.-мат. наук. М., 2011, 101 с.

95. Thermal behavior ofNIR active centers in Bi-doped optical fibers / Dvoretsky D.A. [et. alj //Eprint arXiv.2012. № 1201.5704. Режим доступа: http://arxiv.org/abs/1201.5704 (дата обращения 27.03.2013)

96. Williams E.L. Diffusion of Oxygen in Fused Silica I I Journal of the American Ceramic Society. 1965. Vol. 48, 190-194

97. Базакуца А.П., Бутов O.B., Голант K.M. // Третья Всероссийская конференция по волоконной оптике (12-14 октября 2011, Пермь): Фотон-Экспресс. №6. Р. 108-114

98. Vogel W. Glass chemistry.Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. 1994. 464 p

99. Mehrer H. Diffusion in solids. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. 2007. 651p.

100. Duffy J. A., Ingram M.D. Variable electronegativity of oxygen in binary oxides: Possible relevance to molten fluorides // Journal of chemical physics. 1970. Vol. 52. P. 3752-3754

101. Bismuth valence states and emission centers in Mg-Al-silicate glass / B.I. Denker [et. al] //Applied Physics B. 2011. Vol. 103. 681-685

102. Khonthon S., Morimoto S., Arai Y., Ohishi Y. Redox equilibrium and NIR luminescence of BÍ203-containing glasses // Opt. Mater. 2009. Vol. 31. P. 1262— 1268

103. Unusual luminescence quenching and reviving behavior of Bi-doped germanate glasses / B. Xu [et. al] // Opt. Express. 2011. Vol. 19. P. 23436-23443

104. Optical losses and luminescence of Bi-doped optical fibers within the temperature range 300-1500 K/D. Dvoretsky [et.al] // 18th International Symposium on Non-Oxide and New Optical Glasses ISNOG France, Saint-Malo. 2012. Book of abstracts P. 33

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ

НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

ВОЛОКОННОЙ ОПТИКИ

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

119333, Москва, ул. Вавилова, 38 Тел. [phone], факс [phone] E-mail: [e-mail] http://www.fibopt.ru ОКПО 29187456, ОГРН 1037739479580 ИНН/КПП 7736006597/773601001

Результаты диссертационной работы Дворецкого Дмитрия Алексеевича, выполненной на тему «Методики и измерительные стенды для исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов» и представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 (Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы), в виде разработанных автором методик и измерительных стендов, предназначенных для исследования температурных зависимостей спектрального коэффициента поглощения, спектров люминесценции и времени релаксации ИК-люминесценции висмутовых волоконных световодов были использованы и апробированы в течение 2009-2012 гг. при создании новых висмутовых волоконных лазеров, генерирующих в ИК области спектра с высокой выходной мощностью и эффективностью.

Данные результаты диссертационной работы актуальны, научно обоснованы, имеют большое практическое значение при определении оптических свойств новых висмутовых волоконных световодов. Данные методики и измерительные стенды будут в дальнейшем активно внедряться в НЦВО РАН при разработке висмутовых волоконных лазеров и усилителей.

№

на №

от

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Дворецкого Дмитрия Атексеевича

■ к

Буфетов ИА.

Левченко А.Е.

«Утверждаю» иый директор отоника», ®мЧ"оннвдЙ1йбин А.В.

2013 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Дворецкого Дмитрия Алексеевича

Результаты диссертационной работы Дворецкого Дмитрия Алексеевича, выполненной на тему «Методики и измерительные стенды для исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов» и представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 (Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы), в виде результатов экспериментального исследования оптических свойств висмутовых волоконных световодов, полученных при помощи разработанных автором методик и измерительных стендов, были использованы при разработке одномодового непрерывного волоконного лазера ВИСМУТ-10, выпускаемый нашим предприятием. Это серия волоконных лазерных систем основанных на новом классе активных сред -волоконных световодах из кварцевого стекла, легированного висмутом.

Полученные экспериментальные результаты диссертационной работы актуальны и имеют большое практическое значение при разработке активных сред - висмутовых волоконных световодов с различным составом сердцевины, которые могут генерировать излучение в диапазоне длин волн 1100-1550 нм.

Данный акт не накладывает никаких финансовых обязательств на ООО ИП «НЦВО-Фотоника».