Волоконные световоды из особочистых оксидных и неоксидных стекол с новым уровнем функциональных свойств

Цель работы: разработка специальных волоконных световодов на основе высокочистых кварцевых, халькогенидных и теллуритных стекол для широкого круга применений. Полностью газофазным методом MCVD получена серия кварцевых преформ, из которых вытянуты одномодовые световоды с заданным составом стекла сердцевины и профилем легирования висмутовыми активными центрами, на основе которых созданы различные конфигурации волоконных лазеров и усилителей. На длине волны 1460 нм на основе легированной висмутом германосиликатной сердцевины показана возможность увеличения эффективности генерации лазера до ~ 80% и с выходной мощностью до ~ 0,4 Вт. Синтезированы устойчивые к кристаллизации стёкла на основе TeO2, изготовлены преформы с легированными Er сердцевинами с низкой концентрацией гидроксильных групп (n×10е16 см-3). С повышением концентрации эрбия при накачке на 0,975 мкм интенсивности люминесценции в полосах 1,55 и 2,72 мкм увеличиваются, время жизни уровня 4I11/2 иона Er3+ (2,72 мкм) уменьшается. Изготовлены активные (6×10е20 – 10е21 см-3 ионов Er3+ в сердцевине диаметром 7–40 мкм) волоконные световоды, в них получена лазерная генерация на длине волны ~2,8 мкм со средней мощностью 30 и 60 мВт. Исследования в области получения высокочистых халькогенидных стекол и волоконных ИК-световодов на их основе обеспечили снижение оптических потерь в халькогенидных стеклах и световодах в области спектра 5–8 мкм, улучшение оптических и механических свойств волоконных ИК-световодов. Повышение степени чистоты халькогенидных стекол по лимитируемым примесям позволило впервые экспериментально реализовать лазерную генерацию на длинах волн 4,8–5,3 мкм в световодах на основе халькогенидных стекол, легированных редкоземельными элементами, что открывает перспективы развития активированных халькогенидных световодов в качестве лазерных сред. Показано, что высокочистые стекла некоторых составов, в частности системы Ge-As-Sb-S, являются перспективными материалами для создания оптических элементов приборов Фарадея, работающих в условиях лазерного излучения большой мощности.