ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВИРОВАННЫХ ВОЛОКОН ПРИМЕНЯЕМЫХ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ

Нафиса Жураева

Авторы

Жураева Нафиса Иноятовна Ташкентский университет информационных технологий имени Мухаммада ал-Хорезми

Ключевые слова:

оптическое волокно, редкоземельные элементы, парофазная технология, жидкофазная технология, активированное волокно, волоконные усилители

Аннотация

Волоконно-оптические усилители, легированные редкоземельными элементами, дают возможность усиления на широком спектре длин волн передачи оптических сигналов, имеющих низкий уровень шума, нелинейность и совместимость с оптическими сетями. Данная статья представляет исследование и обзор технологий изготовления активированных волокон, которые широко применяются в волоконно-оптических системах передачи информации. Активированные волокна содержат добавки оптических активных веществ, таких как ионы редкоземельных металлов или полупроводниковые наночастицы, которые позволяют им выполнять функции усиления или генерации световых сигналов. Технология изготовления активированных волокон, легированных редкоземельными элементами для использования их в волоконных лазерах и усилителях является одним из важных направлений современной науки. Проведён обзор технологий получения кварцевых заготовок активированных оптических волокон, необходимых для производства волокон с улучшенными характеристиками. В частности, рассматриваются методы волоконного втягивания, отложения слоя, парофазная и жидкофазная технологии, которые позволяют контролировать концентрацию и распределение активных веществ в волокне. Приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных для определения оптимальных параметров процесса изготовления активированных волокон. Рассмотрены влияние типа и концентрации активных веществ, температурных режимов и других факторов на оптические и физические свойства волокон.

Библиографические ссылки

Давронбеков Д.А., Жураева Н.И. Use of optical amplifiers doped with rare earth elements in FOCL. Scientifc-technical journal: Vol. 5 : Iss. 1 , Article 7. 2022, Р 45—50.

Davronbekov D.A., Jurayeva N.I. Features and principle of operation of fiber lasers based on active fiber doped with rare-earth ions. ICTACS – 2022. 10-12 October 2022, Tashkent.

U.V. Valiev, Sh. A. Rakhimov, N.I. Juraeva, R.A. Rupp, L. Zhao, Zh. Wang, Zh. Zhai, J.B. Gruber and G.W. Burdick. Optical and magnetooptical properties of Ho3+: YGG// Phys. Stat. Sol.(b) – 2010 - Vol. 247 - No. 1 - p. 163–169.

Е.А.Савельев. Кластеризация иттербия в оптических волноводах на основе аморфного диоксида кремния. Дисс. М.-2017. 101 С.

Хасанов, М. М. у. Применение присадок из редкоземельных металлов в волоконно-оптических усилителях / М. М. у. Хасанов // Актуальные проблемы науки и образования в современном вузе : сборник трудов V Международной научно-практической конференции, Стерлитамак, 16–18 сентября 2021 года. – Стерлитамак: Башкирский государственный университет, Стерлитамакский филиал, 2021. – С. 287-291. – EDN HVGGVD.

Wasfi, Mahmud. (2009). Optical Fiber Amplifiers-Review. International Journal of Communication Networks and Information Security. 1.

Digonnet, Michel. (2001). Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers. Inc. New York EUA. 172-184. 10.1201/9780203904657.

Технология производства и свойства кварцевых оптических волокон: учеб. пособие / Г.А. Иванов, В.П. Первадчук. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 171 с.

L. Cognolato. Chemical Vapour Deposition for Optical Fibre Technology. J. Phys. IV France 05 (C5) C5-975-C5-987 (1995). DOI: 10.1051/jphyscol:19955115

F. Funabiki, T. Kamiya, and H. Hosono, Doping effects in amorphous oxides, Journal of the Ceramic Society of Japan 120(11), 447 – 457 (2012).

K. K. Bobkov et al., "Properties of Silica Based Optical Fibers Doped With an Ultra-High Ytterbium Concentration," in Journal of Lightwave Technology, vol. 40, no. 18, pp. 6230-6239, 15 Sept.15, 2022, doi: 10.1109/JLT.2022.3191862.

K. A. Mat-Sharif et al., "Fabrication of Tm2O3/Al2O3-silica preform by improved MCVD-chelate delivery system," 2014 IEEE 5th International Conference on Photonics (ICP), Kuala Lumpur, Malaysia, 2014, pp. 119-122, doi: 10.1109/ICP.2014.7002329.

Sen, Ranjan & Dhar, Anirban. (2012). An Improved Method of Fabricating Rare Earth Doped Optical Fiber. 10.5772/28734. https://www.researchgate.net/publication/221925159

Pilz, S.; Najafi, H.; El Sayed, A.; Boas, J.; Kummer, D.; Scheuner, J.; Etissa, D.; Ryser, M.; Raisin, P.; Berger, S.; et al. Progress in the fabrication of optical fibers by the sol-gel-based granulated silica method. In Proceedings of the SPIE: Microstructured and Specialty Optical Fibres, Brussels, Belgium, 3 April 2016.

Mirhosseini, S., Kazemikhah, P., Aghababa, H. et al. Fabrication of an erbium–ytterbium-doped waveguide amplifier at communication wavelengths for integrated optics applications. SN Appl. Sci. 5, 39 (2023). https://doi.org/10.1007/s42452-022-05258-8

Патент РУз №04944. Способ изготовления заготовки активированных оптических волокон/ Раджабов Т.Д., Иногамов А.М., Камардин А.И., Симонов А.А., Давронбеков Д.А., Таженов К.Е.// Расмий ахборотнома. – 2014. - №4.

Д.Давронбеков, З.Хакимов. Методы улучшения спектральных характеристик волоконно-оптических систем передачи информации: монография. – Т.: “Yoshlar nashriyot uyi”, 2020. – 112 с.

Hakimov Z.T., Davronbekov D.A. Equalization of spectral characterist of optical signals by acousto-optic filters // 2007 3rd IEEE/IFIP International Conference in Central Asia on Internet, ICI 2007. – p.1-3

Golant, Konstantin. (2007). Surface plasma chemical vapor deposition: 20 years of application in glass synthesis for lightguides (a review). 10.13140/2.1.3053.6640.

Barnini, Alexandre & Robin, Thierry & Cadier, Benoit & Aka, Gerard & Caurant, Daniel & Gotter, T & Guyon, Cédric & Pinsard, Emmanuel & Guitton, P & Laurent, Alexis & Montron, R. (2017). Rare earth-doped optical fiber core deposition using full vapor-phase SPCVD process. 10.1117/12.2252448.