Термоиндуцированные обратимые изменения полосы поглощения 7200 СМ–1 в волоконном световоде с высокой концентрацией OH-групп в сердцевине

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Для многомодового волоконного световода, сердцевина которого сформирована кварцевым стеклом типа КУ-1 с высоким содержанием гидроксильных групп, проведено изучение динамики обратимого (восстанавливающегося) изменения оптического поглощения данных групп вблизи 7200 см–1 при нагреве световода до 1050°С. На основании разложения полосы поглощения на спектральные компоненты, проделанного при различных температурах, были сделаны предположения относительно структуры центров поглощения, связанных с OH-группами.

Full Text

Restricted Access

About the authors

П. И. Гнусин

ООО «Нева Технолоджи»

Author for correspondence.
Email: pavel.gnusin@nevatec.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

References

  1. Shelby J. E. Density of vitreous silica // Journal of Non-Crystalline Solids. 2004. T. 349. P. 331–336.
  2. Lepage J., Burneau A., Guyot N., Maurice G. Porous silica-water interactions. II. Mechanical and dielectric effects // Journal of Non-Crystalline Solids. 1997. T. 217. P. 11–21.
  3. Rose A. H., Bruno T. J. The observation of OH in annealed optical fiber // Journal of Non-Crystalline Solids. 1998. T. 231. P. 280–285.
  4. Plotnichenko V. G., Sokolov V. O., Mashinsky V. M., Sidorov V. A., Guryanov A. N., Khopin V. F., Dianov E. M. Hydroxyl groups in germania glass // Journal of Non-Crystalline Solids. 2001. Т. 296. P. 88–92.
  5. Рыбалтовский А. О., Колташев В. В., Медведков О. И., Рыбалтовский А. А., Соколов В. О., Клямкин С. Н., Плотниченко В. Г., Дианов Е. М. Фото- и термоиндуцированные реакции с участием водорода в волоконных световодах с высокой концентрацией германия в сердцевине // Квантовая электроника. 2008. T. 38. № 12. P. 1147–1154.
  6. Dawis K. M., Tomozawa M. An infrared spectroscopic study of water-related species in silica glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. T. 201. P. 177–198.
  7. Grzechnik A., McMillan P. F. Temperature dependence of the OH-absorption in SiO2 glass and melt to 1975 K // American Mineralogist. 1998. T. 83. № 3. P. 331–338.
  8. Humbach O., Fabian H., Grzesik U., Haken U., Heitmann W. Analysis of OH absorption bands in synthetic silica // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. T. 203. P. 19–26.
  9. Plotnichenko V. G., Sokolov V. O., Dianov E. M. Hydroxyl groups in germanosilicate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 2000. T. 278. P. 85–98.
  10. Efimov A. M., Pogareva V. G. IR absorption spectra of vitreous silica and silicate glasses: The nature of bands in the 1300 to 5000 cm−1 region // Chemical Geology. 2006. T. 229. P. 198–217.
  11. Efimov A. M., Hobert H. Dispersion analysis of asymmetric band shapes: Application to the IR absorption spectrum of silica glass // Journal of Materials Science. 2004. T. 39. P. 3695–3703.
  12. Walrafen G. E., Samantha S. R. Infrared absorbance spectra and interactions involving OH groups in fused silica // J. Chem. Phys. 1978. T. 69. P. 493–495.
  13. Lancry M., Niay P., Douay M., Depecker C., Cordier P., Poumellec B. Isochronal annealing of BG written either in H2-loaded, UV hypersensitized or in OH-flooded standard telecommunication fibers using ArF laser // Journal of Lightwave Тechnology. 2006. T. 24. № 3. P. 1376–1387.
  14. Gnusin P. I., Vasiliev S. A., Medvedkov O. I., Dianov E. M. Temperature-Resolved Spectroscopy of UV-Induced Absorption in H2-loaded Germanosilicate Fiber // Bragg Gratings, Photosensitivity and Poling in Glass Waveguides (BGPP) conference proceedings (2012).
  15. Lancry M., Niay P., Bailleux S., Douay M., Depecker C., Cordier P., Riant I. Thermal stability of the 248-nm-induced presensitization process in standard H2-loaded germanosilicate fibers // Appl. Opt. 2002. T. 41. № 34. P. 7197–7204.
  16. Navarra G., Vella E., Grandi S., Leone M., Boscaino R. Temperature effects on the IR absorption bands of hydroxyl and deuteroxyl groups in silica glass // Journal of Non-Crystalline Solids. 2009. T. 355 P. 1028–1033.
  17. Божков А. С., Васильев С. А., Медведков О. И., Греков М. В., Королев И. Г. Установка для исследования изменения наведенного преломления в волоконных световодах при высоких температурах // Приборы и техника эксперимента. 2005. № 4. P. 76–83. http://pd.chem.ucl.ac.uk/pdnn/peaks/pvii.htm
  18. Plotnichenko V. G., Sokolov V. O., Dianov E. M. Hydroxyl groups in high-purity silica glass // Journal of Non-Crystalline Solids. 2000. T. 261. P. 186–194.
  19. Tennyson J., Bernath P. F., Brown L. R., Campargue A., Daumont L., Gamache R. R., Hodges J. T., Naumenko O. V., Polyansky O. L., Rothman L. S., Vandaele A. C., Zobov N. F., al Derzi A. R., Fabri C., Fazliev A. Z., Furtenbacher T., Csaszar A. G., Gordon I. E., Lodi L., Mizus I. I. IUPAC critical evaluation of the rotational-vibrational spectra of water vapor. Part III: Energy levels and transition wavenumbers for H216O // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2013. T. 117. P. 29–58.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic diagram of the experimental setup: 1 - radiation source, 2 - optical spectroanalyser, 3 - investigated light guide, 4 - resistive furnace, 5 - auxiliary multimode FLG, 6 - points of light guide welding

Download (41KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Change in the absorption band of OH-groups during heating of the section of the investigated FLG

Download (70KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Decomposition into Gaussian components of the absorption band shown in Fig. 2 at different temperatures. The four-component and five-component versions of the decomposition are shown

Download (196KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Comparison of Gaussian component decomposition and Pearson VII component decomposition

Download (87KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Temperature dependence of the magnitude (N×F) and spectral position fc of the components of the investigated absorption band obtained by four-component decomposition into Gaussian bands

Download (122KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Temperature dependence of the magnitude (N×F) and spectral position fc of the components of the investigated absorption band obtained for the final (five-component) decomposition

Download (140KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences