Изготовление и свойства световодов на основе кварцевых стекол с высоким содержанием фтора и оксидов редкоземельных элементов

Стремительный рост выходной мощности волоконных лазеров и усилителей диктует все болеевысокие требования к используемым в их конструкции световодам. Нелинейные эффекты,возникающие в сердцевине активного световода вследствие высокой интенсивности излучения,являются основным барьером ограничения мощности источников излучения, особенно вимпульсном режиме, где пиковая мощность достигает сотен киловатт. Повышение пороганелинейных эффектов требует одновременного увеличения диаметра сердцевины световода ивысокого содержания активной добавки. Высокаяконцентрация оксида РЗЭ требует большого количества Al2O3 или Р2О5 (5-10 мол.%), чтовызывает существенное увеличение показателя преломления стекла (dn > 0.01) и необходимостьуменьшения диаметра сердцевины для сохранения одномодового режима.Коллектив проекта предлагает комплексное решение проблемы повышения порога нелинейныхэффектов за счет увеличения диаметра сердцевины, сокращения рабочей длины световода иконусной конструкции. В качестве материала сердцевины световода будут впервыеиспользованы высокофторированные многокомпонентные (1-3,5 ат.% F) стекла 3 систем: FRE2O3-Al2O3-SiO2, F-RE2O3-P2O5-SiO2, F-RE2O3-P2O5-Al2O3-SiO2 (где RE - Er и Yb) с близкимк кварцевому стеклу показателем преломления (dn~0.002-0.003) и высоким содержанием RE2O3(до 1 мол.%). За счет введения фтора будет обеспечена малая разность показателейпреломления стекол сердцевины и оболочки, что позволит увеличить диаметр сердцевины.