Оптические потери в ИК материалах и волоконных световодах в области излучения СО лазера тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МАТЕРИАЛЫ И ВОЛОКОННЫЕ СВЕТОВОДЫ СРЕДНЕГО ИК

ДИАПАЗОНА (ОБЗОР)

§ I-I. Введение.

§ 1-2. ИК материалы для волоконных световодов

§ 1-3. Спектральные измерения малых коэффициентов поглощения

§ 1-4. Волоконные световоды среднего ИК диапазона

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ В ВЫСОКОПРОЗРАЧНЫХ ИК МАТЕРИАЛАХ И ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ.

§ 2-1. Анализ калориметрических измерений коэффициентов поглощения высокопрозрачных ИК материалов.

§ 2-2. Методика спектральных измерений малых коэффициентов поглощения в высокопрозрачных ИК материалах

§ 2-3. Измерение спектров полных потерь в волоконных световодах среднего ИК диапазона. ^

Выводы.

ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ЛАЗЕРА НА ОКИСИ УГЛЕРОДА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

В ВЫСОКОПРОЗРАЧНЫХ ИК МАТЕРИАЛАХ.

§ 3-1. Перестраиваемый лазер на окиси углерода.

§ 3-2. Спектральные характеристики лазеров на окиси углерода с различным изотопным наполнением.

§ 3-3. Измерение коэффициентов поглощения твердотельных материалов с помощью СО лазера с селективным и неселективным резонаторами.

Выводы

ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ШС0К0ПР03РАЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ ГАЛОГЕНИДОВ ТАЛЛИЯ И ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ НА

ИХ ОСНОВЕ.

§ 4-1. Оценка минимально-возможных оптических потерь в кристаллах галогенидов таллия

§ 4-2. Измерение спектров малых поглощений примесей в высокопрозрачных кристаллах галогенидов таллия в области I9I0-I620 см"

§ 4-3. Исследование колебательных спектров примесей воды в галогенидах таллия.

§ 4-4. Исследование высокопрозрачных кристаллов галогенидов таллия с оптическими потерями менее дБ/км.

§ 4-5. Получение монокристаллических волокон на основе галогенидов таллия и исследование их оптических и механических свойств

Выводы

ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ШС0К0ДР03РАЧНЫХ ХАЛЬКО-ГЕНЩРЫХ СТЕКОЛ И ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ НА ИХ ОСНОВЕ

§ 5-1. Оценка минимально-возможных оптических потерь в халькогенидных стеклах, Jls^ и JlSgSeg.»

§ 5-2. Примесное поглощение халькогенидных стекол в области излучения СО лазера

§ 5-3. Получение и исследование оптических свойств стеклообразного Д$2 Se5 с потерями менее

60 дБ/км.

§ 5-4. Получение и исследование волоконных световодов на основе халькогенидных стекол систем JJS-S viJls-Se

§ 5-5. Макет волоконно-оптического кабеля для передачи мощности излучения СО лазера.

Выводы.

Глава I. МАТЕРИАЛЫ И ВОЛОКОННЫЕ СВЕТОВОДЫ СРЕДНЕГО ИК Д Ш 1 А З Ж А (ОБЗОР) § I-I. Введение В настоящее время разработаны и широко применяются волоконные световоды на основе кварцевых стекол, имеющие минимальные оптические потери 0,2 дБ/км на длине волны 1,55 мкм [I] и определяемые фундаментальными механизмами оптических потерь в стеклах: релеевским рассеянием, интенсивность которого меняется с длиной волны как Д ИК решеточным поглощением, ограничивающим из область высокой прозрачности стекол с длинноволновой стороны. Так уже при Л 2 мкм оптические потери в волоконных световодах кварцевого стекла составляют у 10 дБ/км, Однако в последнее время некоторые исследования [2] показали, что имеется ряд материалов стекол и кристаллов, у которых минимум собственных оптических потерь может быть на несколько порядков ниже, чем у кварцевого стекла и область этих потерь находится в средней части ИК спектра.II Как известно, фундаментальные оптические потери в твердом теле определяются тремя механизмами 21 (рис. I а с коротковолновой стороны краем электронного поглощения и рассеянием (релеевским для стекол или Мандельштам-Бриллюэновским (МБ) для кристаллов), с длинноволновой стороны краем многофононного поглощения, определяемого структурой материала. Комбинация потери в твердом теле и будет описываться уравнением этих трех механизмов будет определять минимально-возможные оптические Р м д fn-fexp(0/Pi)Ppe<cp(-i)/rp) Ге Д® !Гмб(«)9Ре; 1 pDe; l)p 5 постоянные вещества и I частота света. Первый член описывает потери на релеевское или (М-Б) рассеяние. Второй и третий член есть УФ и ИК поглощение, соответственно. Для тех материалов, у которых край ИК решеточного поглощения лежит в более длинноволновой части спектра (2 20 мкм), чем у кварцевого стекла, следует ожидать более низких оптических потерь. При этом минимум оптических потерь в этих материалах также сдвинется в длинноволновую часть спектра (2 10 мкм) и его величина может быть по некоторым оценкам [2, З Ю 10 дБ/км, К числу таких материалов относится в первую очередь кристаллы галогенидов металлов, халькогенидные и фторидные стекла, т.е. материалы, у которых край фононного поглощения сдвинут в более длинноволновую часть спектра (рис. I б) 4, 5, б Надо отметить, что согласно оценкам [4-6] большинство материалов имеют минимум оптических потерь в области 4-7 мкм [2, б] что определило в значительной мере интерес в исследовании ИК материалов в этой спектральной области в данной диссертации, Другой важнейшей характеристикой материалов для световодов 12 0.1 10 100 1000 А, мкм Рис.la,Механизмы оптических потерь в твердом теле. 2о so Л м/с/и Рис.16. Край фононного поглощения различных классов материалов.13 является величина материальной дисперсии, которая ограничивает информационную полосу пропускания волоконных световодов. Поэтому важно передавать оптическую информацию в той спектральной области, где материальная дисперсия равна нулю. Желательно также, чтобы области нулевой материальной дисперсии и малых оптических потерь совпадали. В работе Г 7 1 указаны области нулевой материальной дисперсии для некоторых ИК материалов. Несмотря на то, что область нулевой материальной дисперсии и области минимальных оптических потерь для многих ИК материалов не совпадают, наличие спектрально более широкой, чем у кварцевого стекла, области минимальных оптических потерь, делает применение ИК волоконных световодов для скоростной передачи информации более перспективным, чем кварцевых волоконных световодов. Важно подчеркнуть, что для вшогих ИК материалов нуль материальной дисперсии находится в области 4-7 мкм. Возможность достижения очень низких оптических потерь предполагает весьма перспективным применение ИК волоконных световодов для длинных линий волоконно-оптической связи (например, для океанских подводных линий связи), Валяым в этих применениях является и то, что одномодовые световоды ИК диапазона могут иметь диаметр сердцевины в несколько десятков микрометров, а это облегчает как проблему изготовления самих одномодовых волоконных световодов, так и проблему их стыковки. Другим обстоятельством, усиливающим интерес к ИК волоконным световодам является то, что имеются хорошо разработанные мощные лазеры HF", Д Р СО- и, особенно, С02-лазеры), которые излучают в среднем ИК диапазоне длин волн. Известно, например, что многие материалы, в том числе и ткань человеческого тела, хорошо поглощают излучение СО и СО2 лазеров. Отсюда следует перспективность применения СО и СО2 лазеров для технологических и 14 медицинских целей. Применение гибких световодов для канализации ИК излучения не только упрощает конструкцию соответствующих приборов, но и позволяет создавать принципиально новые приборы.Кроме того, излучение СО лазера используется для контроля атмосферных загрязнений. Использование высокопрозрачных ИК волоконных световодов в соответствующих системах вместо зеркально-линзового тракта значительно упрощает конструкцию этих систем и улучшает их качество. Весьма интересным является применение ИК волоконных световодов для систем термоконтроля, особенно в условиях, когда невозможно прямое бесконтактное измерение температуры. Как показали некоторые оценки 8 1 можно ожидать, что применение ИК волоконных световодов в качестве волоконно-оптических датчиков физических величин приведет также к качественным изменениям в измерении этих величин. § 1-2. ИК материалы для волоконных световодов Среди множества ИК материалов прозрачных в области 4-7 мкм [9] наибольший интерес для волоконной оптики представляют два класса веществ. Первый класс это кристаллы галогенидов металлов: цезия CsCf C s B r серебра {fl(jBr бенно таллия Т Б г К С Rq Ct и осоКРС-5, КРС-б), вследствие подходящих, с точки зрения технологии получения волоконных световодов, их физико-химических и оптических свойств. Второй класс веществ это халькогенидные стекла (ХГС), весьма многочисленные по своему составу и физико-химическим свойствам [б Как видно, ИК материалов для волоконных световодов достаточно большое количество и исследованию их посвящено много работ 6 1 Так как данная диссертация посвящена одним из наиболее перспективных материалов 15 Дз-З и Rs-Sc и остаfls-Se галогенидам таллия и ХГ стеклам систем новимся лишь на этих веществах. Стекла систем Лз-З были выбраны как наиболее простые и хорошо изученные, Галогениды таллия обладают наибольшей областью оптической прозрачности по сравнению с другими ИК материалами (за исключением галогенидов цезия). У этих материалов относительно низкие температуры плавления 4000, они очень пластичны и мало растворимы в воде [б, 9 Область минимальных оптических потерь ранее была приведена в 110 1 только для кристалла КРС-5, однако без каких либо расчетов и объяснений. В этой работе показано, что минимальное значе—3 ние потерь в КРС-5 около 3*10 дБ/км. В рамках данной диссертации была произведена оценка влияния различных механизмов фундаментальных оптических потерь на область высокой прозрачности КРС-5 и КРС-б и определена величина минимально-возможных потерь в этих материалах. Важно подчеркнуть, что в общем очень мало работ посвященных исследованию оптических свойств галогенидов таллия. Оптическое поглощение в галогенидах таллия (в основном в КРС-5 и КРС-6) исследовалась авторами работ [11-14] и как показали эти исследова_3 -4 ния поглощения в реальных кристаллах лежит в пределах 10 10 см" на длинах волн СО (5,1-6,2 мкм) и СО2 (10,6) лазеров. Эти величины значительно превышают теоретические фундаментальные оптические потери в галогенидах таллия. Высокое оптическое поглощение в них (на уровне Ю 10 см" обуславливается, главным образом, наличием различных примесей, которые могут входить в кристаллы как в виде атомов или молекул замещения или внедрения (растворенной фазы), каждая из которых имеет собственные полосы поглощения в средней ИК области спектра, так и в виде включений. Концентрация примесей, даже в лучших кристаллах приводящая 16 10 к столь высоким оптическим потерям, достигает уровня 10 молу, поэтому определение их состава и количества химическими и физико-химическими методами анализа является достаточно сложной и еще не решенной задачей. Кроме того, пока нет достоверных данных о влиянии каждой из примесей на величину объемного и поверхностного поглощения и рассеяния в средней ИК области спектра, Проблема получения достаточно чистых кристаллов галогенидов таллия очень сложна. И состоит из двух задач первая, это создание такой технологии получения высокочистых материалов, которая была бы контролируемой, имела высокую повторяемость в уровне поглощения полученных кристаллов. И, главное, чтобы очистка сырья в этой технологии была бы целенаправлена против тех примесей,которые определяют оптическое поглощение в исследуемом спектральном диапазоне. Вторая задача это создание аналитической методики дающей информацию как об уровне поглощения кристаллов, так и о конкретном виде примеси определяющей это поглощение. Одним из возможных решений второй задачи является спектральное измерение малых коэффициентов поглощения с помощью калориметрической методики с использованием дискретно перестраиваемых газовых лазеров. Такой путь был избран в данной диссертации. Только корреляция меяду различными ступенями технологии очистки и роста кристаллов и спектральными измерениями позволит получить высокочистые материалы. Современная технология получения высокочистых ИК кристаллов в настоящее время базируется на выращивании в реактивных атмосферах [15 I Об использовании такой технологии для получения высокочистых галогенидов таллия сообщается в работе 1 14 С использованием такой технологии удалось получить монокристаллы галогенидов таллия с оптическим поглощением на длинах волн СО и СО2 лас т зеров (3-5)10" см" что на порядок меньше, чем в промышленных 17 кристаллах Г14] Однако не сообщается снижение концентрации каких примесей привело к уменьшению поглощения в этих кристаллах. Однако помимо технологии выращивания кристаллов в реактивных атмосферах имеется ряд и других методик получения высокочистых материалов, имеющих большие потенциальные возможности, например такие, как метод последовательных перекристаллизации, метод зонной плавки. Исследованию возможностей получения еще более чистых кристаллов, чем в работе Г141 этими методами и посвящена определенная часть данной диссертации. Важно подчеркнуть, что хотя и известно, что поглощение в ИК материалах определяется наличием кислородосодержащих примесей, имеющих собственные полосы поглощения в средней ИК области спектра [1б1 однако нахождение конкретной примеси, определяющей поглощение к конкретном материале является, при данной технологии выращивания кристаллов, весьма сложной задачей. Тем более, как видно из таблицы I работы [l6j примесей, имеющих полосы поглощения в области 4-7 мкм, насчитывается несколько десятков, а с учетом "крыльев", полос, пики поглощения которых лежат в других областях, число возможных примесей, определяющих поглощение в данной области, еще более возрастает. Одним из возможных путей решения этой проблемы является изучение результатов химического анализа примесей сырья и кристаллов, так и выращивание кристаллов со специально введенными примесями, с последующим изучением ИК спектров этих примесей. Именно такой путь был избран в данной диссертации для изучения поглощения в области 5-6 мкм в галогенидах таллия. Халькогенидные стекла систем Д$-5 и Дз Se как ИК оптический материал известны достаточно давно [IJ Однако очень мало публикаций посвящено исследованию этих стекол для создания волоконных световодов.20 измерений малых коэффициентов поглощения. Используемый обычно для этой цели метод спектроскопии пропускания хотя и позволяет вычислять коэффициенты поглощения в широком спектральном диапазоне, но имеет низкую чувствительность л/10—3 см I), Проблему измерения спектральных зависимостей малых коэффио т циентов поглощения (менее 10 см" можно решить применяя чувствительные методы регистрации коэффициентов поглощения с использованием мощных перестраиваемых лазерных источников. Для измерения малых коэффициентов поглощения предложено несколько более чувствительных косвенных методов [21-23 таких как адиабатическая лазерная калориметрия, интерферометрия, фотоакустическая спектроскопия и других, позволяющих определять коэ7 Т ффициенты поглощения твердотельных материалов до уровня 10 см" Высокая чувствительность данных методов обеспечивается главным образом, за счет использования лазерных источников излучения большой мощности и применения высокочувствительной аппаратуры измерения температуры, фотоакустического сигнала, изменения поляризации вспомогательного излучения лазера и других параметров. Наибольшее распространение среди них получил калориметрический метод, в котором измеряется и анализируется нагрев исследуемого образца, вызываемый проходящим через него лазерным излучением [21-25 1 Этот метод обладает следующими достоинствами относительная простота технического исполнения, возможность раздельного измерения поверхностного и объемного поглощения. В этом методе измеряется температура нагрева образца термопарой, приклеенной в середине данного образца. Кривая нагрева сначала будет иметь наклон, обусловленный лишь объемным поглощением, и только через некоторое время, когда к термопаре дойдет тепловая волна от торцов образца, этот наклон увеличится и будет зависеть 21 как от объемного, так и поверхностного поглощения. В настоящее время этот метод довольно детально изучен во многих работах Г 23, 25-28] и даже в работе [291 сообщается об автоматизации калориметрических измерений. Однако ИК материалы обладают рядом особенностей, которые усложняют интерпретацию калориметрических измерений. К таким особенностям относятся: гигроскопичность, которая приводит к неоднородности поверхностного поглощения на торцах образца. Низкая теплопроводность исследуемых материалов (особенно галогенидов таллия и халькогенидных стекол), которая может приводить к заниженным оценкам величины объемного поглощения. Исходя из этих особенностей ИК материалов, в данной диссертации предложен новый подход к интерпретации кривых нагрева образцов, основанный на прямом численном решении уравнения теплопроводности и П03В0ЛЯЮПЦ1Й измерять коэффициенты объемного и поверхностного поглощения каждой поверхности отдельно, а также измерять величину объемного поглощения материалов с низкой теплопроводностью. Применение этого метода позволило также измерять оптическую однородность высокопрозрачных ИК материалов. Калориметрическая методика широко использовалась для измерения уровня поглощения в высокопрозрачных ИК материалах на длинах волн имеющихся лазеров, которые работали либо на одной длине волны [23, 301 либо сразу на многих |3ll Это связано с отсутствием хорошо разработанных перестраиваемых лазеров среднего ИК диапазона. Для спектральных измерений оптических потерь в этой области могут быть использованы лазеры на H F (2,7 мкм),Др( 3,8 мкм), СО 5,5 мкм) и СО2 10,6), которые позволяют производить дискретную перестройку длины волны генерации в некотором спектральном диапазоне (как правило -I мкм). В работе [32] предлагалось использование перестраиваемого COg лазера для получения спектральной зависимости оптического поглощения в met и ка однако самих спектров не приводилось. Спектры поглощения в этих материалах в области (1080-920 см" были приведены в работе Г33] опубликованной в 1979 году. Наибольший интерес представляли бы такие работы в области излучения СО лазера, так как спектр генерации этого лазера совпадает с областью минимальных оптических потерь многих ИК материалов. Однако таких работ нет, одной из возможных причин этого является отсутствие хорошо разработанного перестраиваемого СО лазера, работающего при комнатной температуре в отпаянном режиме. СО лазеры в отличие от других перечисленных типов лазеров имеют ряд особенностей во-первых, высокие уровни мощности; во-вторых, высокий к.п.д. (более 20%); в-третьих, широкую спектральную область генерации (от 4 до 8,18 мкм [34] Одаако как правило эти лазеры работают при температуре жидкого азота и постоянном протоке газовой смеси. Лазеры, работающие в отпаянном режиме при комнатной температуре среди излучателей на окиси углерода, занимают особое положение тем, что они более удобны в работе,но менее исследованы. Создание такого перестраиваемого лазерного источника, исследование его характеристик и применение его для исследования оптического поглощения в ЙК материалах представляет большой интерес. § 1-4. Волоконные световоды среднего ИК диапазона В последние несколько лет наблюдается значительный прогресс в развитии ИК волоконных световодов. С 1980 г. проводятся регулярные международные конференции по ИК световодам Г351 Поэтому

ВЫВОДЫ

1. Выполнены оценки влияния различных механизмов на уровень оптических потерь в кристаллах галогенидов таллия.

Показано, что область минимума оптических потерь в них ограничивается МБ рассеянием и многофононным поглощением и составляет величину для КРС-5 и КРС-6 - 6 и 12 и Ю-4 дБ/км соответственно на длинах волн 12,9, 7,9 мкм.

2. Изучены спектральные зависимости коэффициентов объемного поглощения высокочистых кристаллов КРС-5 и КРС-6. Показано, что основной поглощающей примесью в области 5,2 - 6,3 мкм является вода и органические примеси, содержащие связи С=0.

3. Совместно с ГИРЕ^ЕТ получены кристаллы галогенидов таллия с поглощением 3 * 10 дБ/км на длинах волн 5,54 и 10,6 мкм. Изучено влияние многократной кристаллизационной очистки, а также зонной плавки на уровень оптического поглощения кристаллов КРС-5 и КРС-6 в области излучения СО лазера. Показана высокая эффективность этих методов для очистки галогенидов таллия от органических примесей и воды.

ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ БЫС0К0ПР03РАЧНЫХ

ХАЛЬКОГЕНВДЫХ СТЕКОЛ И ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ НА ИХ ОСНОВЕ

§ 5-1. Оценка минимально-возможных оптических потерь в халькогенидных стеклах J^S^S g и [97].

Одной из важнейших характеристик стекол как материалов для волоконных световодов является величина и область минимально-возможных оптических потерь. Знание этой характеристики прзво-ляет.тправильно выбрать методы исследования этих стекол, технологию очистки сырья и материала, область возможных применений волоконных световодов на основе этих стекол.

Из всего многообразия ХГ стекол были выбраны два состава: Дэг и Й£>£ Se3 , отличающиеся как широкой областью пропускания, так и широкой областью стеклообразования.

Конечно, выбор этих стекол не ограничивает возможность исследования других стекол в ИК волоконной оптике, в том числе и более сложных по составу. Исследование простых стекол таких, как fls^Sj и А^г^Ъ позволяет оценить их предельные возможности, исследовать технологические методы очистки этих материалов, методы изготовления из них волоконных световодов. Результаты этих исследований можно использовать для других стекол.

Величина собственных потерь для стекол обуславливается тремя механизмами: краями коротковолнового и длинноволнового поглощения и потерями на релеевское рассеяние. В настоящем параграфе приводятся оценки собственных потерь в ХГ стеклах Rsz S3 выполненные путем экстраполяции краев электронного и фононного поглощения в область малых потерь, а также расчета и измерения уровня оптических потерь, связанных с релеевским рассеянием.

Известно ,^98"<], что спад поглощения как с коротковолновой, так и с длинноволновой стороны можно описать экспоненциальными функциями частоты

Pt(i>)*fil ^р'(Щ)

PrW* Pi «*р (-*/**)

14)

15) где Jbe » ftp » и l)z - постоянные вещества.

Измерение спектров краев поглощения стекол fls^Sd и fls^Se^ проводилось на спектрофотометрах СФ-8 и ИКСВ-I. Технология изготовления этих образцов стекол flSz^>3 и As^Se^ описана в [l7 ] Толщина образцов составляла от I до 20 мм. Измеренные значения поглощения показаны на рис. 28 а. Эти данные хорошо аппроксимируются прямыми линиями, которые ограничивают область высокой прозрачности стекол, для которых в соответствии с (14) и (15) имеем: для 6,9*Ю~16 см"1, ^ = 468 см"

Д^З р>р= 8-Ю"5 см"1, 74 см"1

Ре $

-I

3-ю"13 см"1, -р/ = 404 см"1

72 см"1

9.I02CM-If

Уровень релеевского рассеяния излучения с длиной волны Я обычно оценивается следующим выражением [98;]:

-16

8>

Ж3 9 ть8 pZtc Tcj/fr 10

16) где tl - показатель преломления, р - коэффициент фотоупругости, jb-р - сжимаемость материала, - температура стеклования, /С - постоянная Больтцмана. Параметры, входящие в (16) взяты нами из работ [9, 63, 99] : для ДSz S3 ^ I 06 = » Р = 0,302, Tjjf = 444°К, J3t = 0,72-Ю"11; для /fs^Se/* 1,06= 2,58; Р = 0,282 ; = 45I°K; = 0,67'Ю"11.

Релеевское рассеяние для стекол ДS3 описывается уравнением 4,7'Ю (17) а для стекол ЛS^ Se^ уравнением ps = 5,6*I0"21 i> * (18) где ps и "9 в см"1. Рассчитанные значения потерь на релеевт ское рассеяние приведены на рис. 28 (кривые 3 и 3 ). Потери на релеевское рассеяние в этих стеклах были измерены на Д = 1,06 мкм по методу сравнения с эталоном [iooj . В качестве эталона брался образец чистого Si0& • Результаты измерений показаны на рис. 28 точками. Важно считать, что роль релеевского рассеяния в ХГ стеклах как фактора, ограничивающего пропускание с коротковолновой стороны, более определяющее, чем в кислородных стеклах SiOz и

Суммируя все три вида потерь, можно получить, что минимальные потери в й$2, S3 и flS2,Se3 равны (3,0 и 2,3)дБ/км о т

7 и 5,4*10 см ) на длинах волн 5,2 и 5,8 мкм (1920 и 1720 см"1).

В работе [42] была сделана аналогичная оценка минимума оптических потерь стекол Сгв~Р~~$> , было показано, что на длинах волн 5-6 мкм они составляли 0,1-0,01 дБ/км. Надо отметить, что анализ спектров краев поглощения и физических параметров, определяющих релеевское рассеяние позволяет сделать вывод, что почти для всех составов ХГ стекол возможный минимум оптических потерь лежит в области от 4 до 6 мкм и составляет величину в пределах 0,1 * 0,01 дБ/км ( м Ю"7 -г 10"®см "1). fide/m -.6 a)

- 124 -№ 10 В

В, ev б)

5 6 7 8 5 мкм

Рис,28. Спектр собственных оптических потерь в халькогенидных стеклах RszS и /?S2Se3.

Отметим, что уровень потерь в имеющихся стеклах очень высок,

2 3 1 составляет величину 10 + 5*10 см и определяется поглощением примесями. На рис. 28 кривая 4 показывает спектр поглощения стекла flSzSez . Из этого рисунка видно, что для достижения минимума оптических потерь в ХГ стеклах fls^S> 3 необходимо снизить концентрацию этих примесей на 4-5 порядков.

Приведенные величины минимума оптических потерь носят оценочный характер, но тем не менее они показывают на возможность использования ХГ стекол систем /7S — S и ДS-Se как материала для изготовления световодов среднего ИК диапазона.

Поскольку световоды из халькогенидных стекол перспективны для созданий линий оптической связи среднего ИК диапазона большое значение имеет величина материальной дисперсии: М(\) этих стекол. Для ее расчета воспользовались экспериментальными значениями спектральной зависимости показателя преломления стеклообразного Rs^ie^ , приведенными в [iOl] . Дисперсию мы описали пятичленной формулой Селмейера. дифференцирование которой позволило определить зависимость материальной дисперсии от длины волны. Она приведена на рис. 29. Значения коэффициентов /Си J\L в формуле Селмейера определялись минимизацией среднеквадратичного отклонения расчетных и экспериментальных значений И (Л) • Оно составило 8,6 10"®. Из рис. 29 видно, что величина М (Л) в широком спектральном интервале не превышает 20!£с/нм.км и обращается в нуль на длине волны 4^89 мкм (2045 см"*), которая близка к длине волны минимума собственных оптических потерь (спектральная зависимость которых представлена на рис. 29). Для Rs^Se^ в литературе нет данных по дисперсии показателя преломления, что не позволило рассчитать для него зависимость материальной дисперсии от длины волны.

Надо отметить, что при исследовании края электронного погло

МДс/нм-км

30

20

100

•10

3000 2500 \ 2000 т-«-1-Ч

3 4 54

Дсм"1

-1— ч б чч. V ч ч

Рис.29. Спектральная зависимость материальной дисперсии в /Jsz S3 • щения некоторых халькогенидных стекол происходит отклонение от прямой линии (урбаховской зависимости). Это происходит как пра

Т Р т вило при значениях j^IO * 10 см . На рис. 30 показаны края двух образцов стекол flSz ^ 3 • Образец $ I имел поглощео т т т ние в области 5-6 мкм 1'10"° см , образец № П - 1*10 см . По-видимому, общей причиной отклонения от урбаховской зависимости являются оптические потери на примесях и дефектах. Показательна в этом отношении работа [Ю2] , в которой исследовался край поглощения стекла /Js^Se^ синтезированного из Se различной степени чистоты, и Se содержащего следы кислорода.Для стекол с Se чистоты 99,99$ отклонение от урбаховской зависимости УФ края поглощения не наблюдалось, а для стекол с «Se со следами кислорода такое отклонение наблюдается. Эти данные также хорошо подтверждаются этой работой, т.е. для стекол с более низким поглощением в средней ИК области (5-6 мкм) отклонения от урбаховской зависимости не наблюдается в то время, как для более поглощающего стекла (II, рис. 29) такое отклонение наблюдается, что доказывает связь этого отклонения с чистотой стекла. Для построения области минимально-возможных оптических потерь использовалась зависимость I рис. 30.

§ 5-2. Примесное поглощение халькогенидных стекол в области излучения СО лазера [ЮЗ]

Уровень оптических потерь как в промышленных, так и лабораторных образцах халькогенидных стекол в настоящее время еще довольно высок и обычно превышает Ю3 дБ/км £ 20 j . Столь высокий уровень потерь, по сравнению с теоретическим, обусловлен как примесным поглощением (в особенности окислами исходных элементов, молекулами воды и некоторых растворенных в стекле газов),

E, eir

Рис.30. Край электронного поглощения стекла

I -J^(I800 см-1) = I.IO^CM"1 П -jyieOO см"1) = I ЛОГ1 см"1 так и поглощением и рассеянием излучения на различных включениях в стекле, размеры которых составляют от нескольких микрон до десятков и даже сотен микрон ^20j .

Целью настоящего параграфа является выяснение механизма, определяющего высокие оптические потери в халькогенидных стеклнх в области излучения СО лазера. Для этой цели исследовались лабораторные и промышленные образцы трисульфида и триселенида мышьяка, а также промышленные стекла серии ИКС. На рис. 31 представлены спектры пропускания различных образцов стекол fls^Se^ , fls>z S з , а также образцов стекла ИКС-29, которое обладало наименьшими оптическими потерями среди всех марок исследованных нами промышленных ХГ стекол. Длина образцов - от 50 до 100 мм. В спектрах видны полосы поглощения примесных молекул Нг>0, H^Se , HgS , ионов ОН"", а также связей fls-0, Se~0 , S~0 •

Видно, что в области излучения СО лазера для рассматриваемых стекол нет примесных полос поглощения, которые могли бы обуславливать высокий уровень оптических потерь в них. Наибольший вклад в потери этой области может внести поглощение излучения на т крыле" полосы поглощения около 1587 см соответствующей деформационному колебанию молекул воды (Н-О-Н).

Для изучения вклада колебания молекул Н^О в оптические потери в области излучения СО лазера, были записаны спектры пропускания стекол S3 и fls^Se3 в этой области на инфра!-красном Фурье-спектрометре 3FS -115 (разрешение 0,1 см , фотометрическая точность 0,5%).

На рис. 32 представлена форма рассматриваемой полосы поглощения при комнатной температуре для стекол ДSoS* . flSaSe,. Интенсивность полосы в максимуме приведена к единице. Оказалось, что для обоих стекол полоса имеет лоренцеву форму: j CM ~1

Рис.31. Спектры пропускания халькогенидных стекол.

1 - flSz Se3 L = 100 мм

2 - flszSe3 L = 50 Мм

3 -flszSe3 L= 50 мм

4 - RSZ S3 50 mm

5 - ИКС29 L = 70 мм где -р - частота в см"*) с полушириной ( д т) /2) =8,5 см"* для {Is&S3 и 9,4 см"* для flSg Se$ и максимумом поглощения на частотах равны 1587,1 и 1580,5 см~* соответственно. Экстраполяция высокочастотного крыла полосы для всех рассматриваемых нами стекол в области излучения СО лазера дает значения объемного поглощения J5V существенно меньше, чем измеряемые калориметрическим методом с помощью перестраиваемого СО лазера [51] . В таблице 13 приведены значения объемного поглощения Ji у в максимуме поглощения молекулами воды (полученные спектрофото-метрическим методом), значения J3V ( = 1800 см"*) (полученные калориметрическим методом) вдали от полосы воды, а также отт ношения fey (1800 см) к вкладу в поглощение от крыла полосы т т колебания воды j^yf^O (1800 см) на частоте 1800 см. Видно, что J3y (1800) значительно превышает ^HgO (1800). Учитывая это обстоятельство, а также то, что никаких других полос поглощения в области I9I0-I600 см"* ни спектрофотометрическим, ни калориметрическим методом обнаружено не было, мы предположили,что наблюдаемое высокое неселективное поглощение халькогенидными стеклами в области генерации СО лазера происходит на включениях, которые легко можно видеть в HSzSt, с помощью обычного, а в flS^Se*, и в ИКС-29 - инфракрасного микроскопа.

При увеличении 280х в поле зрения микроскопа МИК-4 в стеклах /)s2 Se5 № 1-2 наблюдалось несколько десятков включений с размерами от нескольких до 20 мкм. В образце Rs^&z^3 3 таких включений efc) меньше десяти, а в образце f\S2SB3 № 4 наблюдались лишь отдельные включения. Именно в этом образце измерен наименьший коэффициент объемного поглощения в области излучения СО

Рис.32. Контур поглощения деформационного колебания (V^) воды в стеклах fls2S5(I) и Rsz$e5i2). лазера. Сопоставление количества включений в остальных образцах и значений J$v(IB00) для них показало, что эти величины хорошо коррелируют мезкду собой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Созданы установка и методика спектральных измерений малых коэффициентов поглощения в ИК материалах с использованием перестраиваемого СО лазера. Для этой цели созданы широкополосные источники перестраиваемого лазерного излучения на изотопах окиси угле

ТО ТА TP ТА рода СО и СО и исследованы их спектральные характеристики.

2. Выполнена оценка влияния различных фундаментальных механизмов оптических потерь на уровень предельных потерь в кристал

• лах галогенидов таллия и халькогенидных стекол. Показано, что величина возможного минимума оптических потерь составляет 10 дБ/км для КРС-5 и КРС-6 на длинах волн 13 и 8 мкм и 10""^ дБ/км для fiSz S3 и RSzS&z на Длинах волн 5,2 и 5,8 мкм.

3. Установлено, что основнымипоглощающими примесями в области 5,1-6,3 мкм в кристаллах галогенидов таллия является вода и органические примеси, содержащие связи С=0. Показана высокая эффективность кристаллизационной и зонной очистки кристаллов КРС-5 и КРС-6 от органических примесей и воды. Совместно с ГИРЕДМЕТ получены кристаллы КРС-5 и КРС-6 с поглощением 3-10 дБ/км на длинах волн 5,5 и 10,6 мкм.

4. Показано, что основным механизмом оптических потерь в халькогенидных стеклах систем fls-S и Rs-£>e , полученных прямым синтезом простых веществ, является поглощение на микровключениях. Совместно с ИХАН получены стекла с поглощением 60 * 100 дБ/км в области 5,1-6,3 мкм.

5. Получены совместно с ИХАН и исследованы волоконные световоды из халькогенидных стекол систем fls - S и Rs~ S& с оптическими потерями 0,5-5-1 дБ/м в области 3,5-6 мкм. На основе этих световодов создан макет волоконно-оптического кабеля для передачи мощности излучения СО лазера, для медицинских и технологических целей на уровне 5-7 Вт.

1. Miya Т., Terunuma Y., Hosaka Т., Miyashita Т.

2. Ultimate low-loss single-mode fibre at 1,55 m. Elect.bett., 1979, 11, И2 4, pp.106-108

3. Gentile A.L., Braunstein M., Pinnow D.A., Harrington J.A., Henderson D.M., Hobrock L.M., Myer J., Pactor R.C.

4. Fiber Optics: Advances in Research and Development, Plenum Publ., № 4, 1977, pp.105-118

5. Van ITitert L.G., Nemple S.H.

6. ZnCl2 glass: A potential ultra-low-loss optical fiber material. Appl.Phys.Lett., 1978, Ш 1, pp.57-594. Goodman C.H.L.

7. Devices and materials for 4fi m band optical communication. JEEE J.Solid-State Circuits and Trans.Elect.Devices, 1978,2, W 5, pp.129-1375. Canon J.R.

8. Optical fibre materials for operating wavelength longer than 2jvt m. J. of Hon-Cryst.Solids, 1980, 42, S3 2, pp.239-2466. Miyashita Т., Manabe T.1.frared optical fibers. JEEE J. of Quant.Elect., 1982, 18, № 10, pp.1432-14507. Nassau K.

9. The material dispersion zero in infrared optical waveguide materials. The Bell Syst, Techn.Journ., 1981, 60, № 3, pp.327-337

10. Плотниченко В.Г., Сысоев В.К.

11. Оценка чувствительности волоконно-оптических датчиков на основе ИК световодов. Квантовая электроника, 1984, II, № I,ос.194-196

12. Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер Г.И., Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники. М. Наука, 196510. Harrington J.A.

13. A new frontier for optical fiber. Opt, Spectra, 1981, IS 2, pp.39-42ц. Дарвойд К.И., Карлова E.K., Карлов H.B., Кузьмин Г.П., Ли-сицкии И.С., Сисакян Е.В.

14. Исследование некоторых свойств кристаллов КРС в 10-микронной области спектра. Квантовая электроника, 1975, 2, В 4, сс.765-772

15. Дорофеев В.Г., Карева В.А., Макин B.C., Смирнов В.Н. Поглощение щшсталлов КРС-5 и КРС-6 в области 10,6 мкм. О.М.П., 1978, № 6, сс.35-37

16. Артюшенко В.Г., Дианов Е.М., Жукова Л.В. Козлов Ф.Н., Масычев В.И., Морозова Е.Г., Плотниченко В.Г. Оптические потери в кристаллах КРС-5 и КРС-6 . Квантовая электроника, 1979, 6, $ 3, сс.648-648

17. Solid solutions of metal halides Tinder a reactive atmosphere. Mater. Res, Bull., 1976, 1J., № 10, pp.1043-1053 16. Flannery M,, Sparks M.

18. Extrinsic absorption in infrared laser-window materials. US Dep. Commer. Nat.Bur.Stand,Spec,Publ., 1977, № 509,pp. 5-23

19. Hilton A.R., Jones C.E., Brau M.

20. Non-oxide IVA-VA-VIA- Chalcogenide Glasses. Phys.Chem.Glass, 1966, 2, H3 4, pp. 105-112

21. Moynihan C.T., Macedo P#B., Maklad M.C., Mohr R.K., Howard R.C. Intrinsic and impurity infrared absorption in As2Se^ glass.

22. J« of Non-Cryst.Solids, 1975, Ц, № 2, pp.369-385

23. Артюшенко В.Г., Дианов E.M., Плотниченко В.Г., Девятых Г.Г.,

24. Скрипачев И.В., Улеватых Б.В., Чурбанов М.Ф., Кратена Л., Лежал Д.

25. Оптические потери в AsgSe^.

26. Proc.Conf. "Amorphous Semiconductors-78", Pardubice, 1978, pp.683-684

27. Кислицкая E.A., Носов В.Б., Кокорина В.Ф. Оптическое поглощение бескислородных стекол на основе мышьяка, германия и селена. Физика и химия стекла, 1977, 3, Л 6, сс.624-62921. Skolnik L.H.

28. A review of techniques for measuring small optical losses in infrared transmitting materials. Opt.Prop.of High Transp. Sol., H-Y., 1975, pp.405-42522. Hordvik A.

29. Measurement techniques for small absorption coefficient: recent advances. Appl.Optics, 1977, Ш 11, pp.2827-2833

30. Артюшенко В.Г., Дианов E.M., Никитин Е.П. Калориметрический метод определения объемного и поверхностного поглощения в прозрачных ИК материалах. Квантовая электроника, 1978 , 5, Д» 6, сс .1065-107124. Pinnow D.A., Rich T.C.

31. Development of calorimetric mathod for making precision optical absorption measurement. Appl.Opt., 1973, 12» № 5, pp.984-992

32. Брюшкова Т.И., Дианов E.M., Никитин Е.П., Прохоров A.M. Измерение малых коэффициентов поглощения стекол калориметрическим методом. Квантовая электроника, 1976, 3, № II,сс.2500-250526. Bernal Е.В.

33. Heat flow analysis of laser absorption calorimatry, Appl. Opt., 1975, 11, KS 2, pp.314-32127. Rosenstock H.B.

34. Absorption measurement by laser calorimetry. J.Appl.Phys., 1979, ^0, ® 1, pp.102-11028. Miles P.A.

35. State profile calorimetry of laser materials. Appl.Opt., 1977, 16, W 11, pp.2897-290129. Gregory D.A., McCown R.B.

36. Automated analysis of laser calorimetric data. Appl.Opt.,1979, 18, K! 12, pp.3161-3164

37. Букова E.C., Дорофеева В.Г., Карева B.A., Макин B.C.,1. Смирнов B.H.

38. Поглощение щелочно-галоидных кристаллов в области 10,6 мкм. О.М.П., 1977, № 12, сс.29-30

39. Allen S.D., Rudisille J.E.

40. Bulk and surface calorimetric measurement at C0-wavelengths. Appl.Opt., 1977, 16, IS 11, pp.2914-2917

41. Rowe J.M., Harrington J.A.

42. Extrinsic absorption in KC1 and KBr at COp-laser frequences.

43. J.AppL.Phys., 1976, № 11, pp.4926-492833. Vora H.V., Ohmer M.C.

44. Bulk and surface absorptions in the 9,2-10,8 m region in EaCl and KC1. J.Appl.Phys., 1979, 50, В 7, pp.4936-494134. bin T.X., Rokrbeek W., Urban W.1.ng Wavelength Operation of a ew СО-laser up to 8,18 m. Appl.Phys., 1981, B26, № 2, pp.73-76

45. SPIE v. 320 "Advances in Ш Fibers II", Los Angeles Technical Symposium, 26-28 Jan.1982

46. Pinnow D.A., Gentile A.L., Standlee A.G., Timper A. Polycrystalline fiber optical waveguide. Appl.Phys.Lett., 1978, 22, В 1, pp.28-29

47. Артюшенко В.Г., Бочкарев Э.П., Голованов В.П., Дарвойд Т.И., Дианов Е.М., Казанцев С.В., Конев Ю.С., Поляков Е.В., Прохоров АЛЛ.

48. Волоконные световоды из галогенидов таллия для среднего ИК-ддаапазона. Квантовая электроника, 1981, 8, $ 2, сс.398-400

49. Bridges T.Y., Hasiak Y., Stand A.R.

50. Single crystal AgBr infrared optical fibers. Opt.Lett., 1980, N2 3, pp.85-86 39* Васильев А.В., Дианов Е.М., Длитрук Л.Н., Плотниченко В.Г., Сысоев В. К.

51. Монокристаллические волоконные световоды среднего ИК диапазона. Квантовая электроника, 1981, 8, №6, сс. 1378137940* Kapany U.S., Simms H.J.

52. Recent development of infrared fiber optics. Infrared Phys., 1965, j>, N2 2, pp. 69-80

53. Boniort J.Y., Brehm C., Dopant P.H., Guignoto D., Sergent C.Le. Infrared glass optical fiber for 4 to 10 m bands. Proc. 6th Europ.Conf.Opt.Commun» 86-19 Sep.1980, pp.61-64 42.Shibata S., Terunuma Y., Hanabe Т.,

54. Ge-P-S Chalcogenide Glass Fiber, Jap.J.Appl.Phys., 1980, 19, m 10, pp.L603-L605

55. Вечканов Н.И., Гурьянов A.H., Девятых Г.Г., Дианов Е.М., Плотниченко В.Г., Скрипачев И.В., Сысоев В.К., Чурбанов М.Ф. Инфракрасные волоконные световоды из халькогенидных стекол. Квантовая электроника, 1982, 9, I 2, сс. 438440

56. Плотниченко В.Г., Сысоев В.К., бирсов И.Г. Исследование оптической однородности высокопрозрачных твердотельных материалов методом лазерной калориметрии. Квантовая электроника, 1981, 8, В 7, сс. 14851503

57. Плотниченко В.Г., Сысоев В.К., Фирсов И.Г.

58. Анализ калориметрических измерений коэффициентов поглощения высокопрозрачных твердотельных материалов. ЖТФ, 1981,51, J& 9, сс.1903-1908

59. Плотниченко В.Г., Сысоев В.К., Фирсов И.Г.

60. Анализ калориметрических измерений коэффициентов поглощениявысокопрозрачных твердотельных материалов (программа счета).

61. Препринт ШАН, 1980, № 181, сс.1-34

62. Allen S#D*, Harrington J.A.

63. Optical absorption in KC1 and NaCl at infrared laser wavelengths,

64. Appl.Opt., 1978, 12, № 11, pp.1679-1680

65. Hass M., Davisson J.W., Rosenstok H.B., Babinskiny V.B. Measurement of very low absorption coefficients by laser calorimetry. Appl.Opt., 1975, Н» Ii2 5, pp. 1128-1130

66. Rosenstock H.B#, Hass M., Gregory D.A., Harrington J.A. Analysis of Laser calorimetric data. Appl.Opt., 1977, .16, Ш 11, pp.2837-284750. Самарский A.A.

67. Об одном экономичном разностном методе решения многомерного параболического уравнения в произвольной области. Ж.вычислит.матем. и мат.физики, 1962, 2, В 5, сс. 787811

68. Дианов Е.М., Масычев В.И., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К. Измерение коэффициентов объемного и поверхностного поглощения высокопрозрачных твердых тел в области излучения СО лазера. Квантовая электроника, 1980, 7, $ 6, сс.1342-1345

69. Дианов Е.М., Митичкин А.И., Панова А.Н., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К., Удовиченко А.В.

70. Измерение коэффициентов объемного и поверхностного поглощения высокопрозрачных твердых тел в области излучения С02лазера. Квантовая электроника, 1980,7, № 6, сс.1345-134753. Лыков А.В.

71. Теория теплопроводности. ТТЛ, Москва, 1952

72. Плотниченко В.Г., Сысаев В.К.

73. Измерение спектров поглощения высокопрозрачных ИК материаловметодом лазерной калориметрии. О.М.П., 1983, № 12,1.455* Плотниченко В.Г., Сысоев В.К.

74. Измерение спектров полных потерь в волоконных световодах ближнего и среднего Ж диапазона. Ж.П.С., 1983, 38, № 3, сс.509-513

75. Белов А.В., Гурьянов А.Н., Дианов Е.М., Лужин В.Г., Неуструев В.Б., Никитин Е.П., Юшин A.G. Исследование оптических потерь в стеклянных волоконных световодах. Квантовая электроника, 1977, ^ 4, сс.937-941

76. Григорьянц В.В., Люзюк B.C., Олейников А.Я., Тихомиров Н.А., Чаморскш Ю.К. Точное измерение спектров полных потерь в волоконных световодах. Радиотехника и электроника, 1979, № 2, сс. 909919

77. Масычев В.И., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К. Перестраиваемый лазер на окиси углерода. Квантовая электроника, 1981, 8, & 7, сс.1540-1550

78. Масычев В.И., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К. Спектральные и энергетические характеристики перестраиваемого лазера на окиси углерода для измерения оптических потерь в высокопрозрачных твердотельных материалах.

79. Препринт ШИАН, 1981, JS 17, сс.1-51

80. Dennis R.B., McKenzie Н.А., McLlehand S., Hamza P.H. Investigation of the spectral content of a CW CO laser output using a high-resolution scanning Fabri-Perotinterferometer. Opt. and Laser Technol., 1976, K2 10, pp.22122661. Bhaumik M.L.

81. High-efficiency electric discharge СО-laser. Inst. Phys.

82. Conf. Ser. Ш 29, 1976, pp.243-267

83. Справочник физических величин под ред. Кикоина И.К., • М.Атомиздат, 1976, с.720

84. Справочник по лазерам под ред. Прохорова A.M., М.Сов.Радио, 1978, сс.108-110

85. Автономов В.П., Завертяев М.В., Кочетков Ю.А., Очкин В.Н., Соболев Н.Н.

86. Селекция линий генерации электроразрядного СО-лазера. Квантовая электроника, 1978, 5, № 9, сс.1896-1903

87. Масычев В.И., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К. Спектральные характеристики лазеров на окиси углерода с различным изотопным наполнением. Квантовая электроника,1982, 9, № II, сс.2303-2306 бб« Масычев В.й., Сысоев В.К.

88. Спектральные характеристики отпаянных лазеров на изотопах молекулы СО при комнатной температуре. Препринт ФИАН,1983, Jfc 269, сс.1-18

89. Dale R.M., Hermann М., York J., McKelas A., Hagler S», Strathy J.1.proved laser frequences and Dunham coefficients for isotopically substituted carbon monoxide. Can.J.Phys., 1979, 51t К 5, pp.677-688

90. Johns J., McEellar A., Weits D.

91. Wavelength measurements of -'C O laser transitions.

92. J.Mol.Spect., 1974, J2I, Ш 3, pp.539-545

93. Масычев В.И., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К.

94. Измерение коэффициентов поглощения твердотельных материаловс помощью СО лазера с селективным и неселективным резонаторами. Ж.П.С. 1983, 38, В 2, с.343

95. Исследование стабильности мощности непрерывного лазера на окиси углерода. Квантовая электроника, 1983, 10, $ 2, сс.402-40771* Алейников B.C., Масычев В.И.

96. О стабильности мощности непрерывного СО лазера, работающего на основной пространственной моде. Квантовая электроника,1979, 6, В 7, сс.1556-1559 72. Harrington J.A., Gregory D.A., Otto N.T.1.frared absorption in chemical laser window materials.

97. Appl.Opt., 1976, KS 8, pp. 1953-1959

98. Дианов E.M., Лисицкий И.С., Плотниченко В.Г., Сулимов В.Б.,1. Сысоев В.К.

99. Оценка минимально-возможных оптических потерь в кристаллах галогенидов таллия. Оптика и Спектроскоп., 1984, 58, № 3, сс.457-460

100. Белоусов А.П., Дианов Е.М., Лисицкий И. С., Нестерова Т.М., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К.

101. Монокристаллы галогенидов таллия с оптическими потерями менее 10 дБ/км. Квантовая электроника, 1982, 9, №4, сс.796-79875. Мотулевич Г.П.

102. Молекулярное рассеяние света в кристалле. Труды ФИАН, 1950,5,1-4976. Борн М., Хуан Кунь

103. Динамическая теория кристаллических решеток. М.ИЛ, 1958

104. Мастихин В.М., Богданов G.B., Дарвойд Т.И., Лисицкии И.О., Сапожников А.В., Шалопут Д. В.

105. Акустические характеристики монокристаллов КРС-5. О.М.П., 1977, №8, сс.36-3978. Uchuda Н.

106. Direct measurement of photoelastic coefficients by ultrasonic light diffraction technique. Jap.J.Appl.Phys., 1969» 8, № 7, pp.329-333

107. Лисицкий И.С., Толсторожев М.Н., Каневский И.Н., Озерецкий С.Н., Белоусов А.П., Иванычев В.В.

108. Механические свойства моно1фисталлов КРС-5 и КРС-6. О.М.П., 1976, & 4, сс.41-4480. Butvina L.U., Dianov Е.М.

109. Optical absorption by free carriers in materials for IR fibers. Infrared Optical Materials and Fibers III* Proc» SPIE, № 484, 1984, Arlington, 3-4 May, 1984

110. Hidaka Т., Morikawa Т., Shimada J.

111. Spectroscopic small loss measurements on infrared transparent materials. Appl.Opt., 1980, 12, K! 22, 3763-376982. Dithler C.J.

112. Extrinsic absorption in 10.6 jM m laser-window materials due to molecular-ion impurities. J.Appl.Phys., 1974, 45. Ш 6, pp.2668-267283. Митчелл Дж., Смит Д.

113. Акваметрия. М., Химия, 1980, сс.378-49584. Юхчевич Г.В.

114. Успехи в применении ИК спектроскопии для характеристики ОН связей. Успехи химии, 1963, 32, № II, сс. 13971423

115. Brom j.M., Devore Yr., Franzen H.F.1.frared Spectrum and Structure of Matrix Isolated Thallous Oxide, J. of Chem.Phys., 1971, 51» ш б» PP.2742-274986. Чапыжников А.Б.

116. Влияние ряда кислородосодержащих цримесей на спектральную прозрачность монокристаллов галогенидов таллия в средней ИК области спектра. Дипломная работа, Москва, Институт Стали и Сплавов, 1982, сс.1-120

117. Catalano Е., Milligan D.E.1.frared spectra of HgO, Ъ20 and HDO in Solid Argon, Krypton, Xenon. J.Chem.Phys., 1959, jto, P 1, pp.45-47

118. Van Thiel M., Becker E.D., Pimentel G.L.1.frared studies of Hydrogen bonding of water Ъу the matrix isolation technique, J.Chem.Phys., 1957, 27, $ 2, pp.486-490

119. Гиндина P.H., Maapooc A.A., Плом Л.А., Яапсон Н.Я. Разработка методики получения кристаллов kci и квг с содержанием примесей ТО-6* дг8. Труды ИФ АН СССР "Электронные возбуждения и дефекты в ионных кристаллах, Тарту, 1979, £9, сс.45-5590. Oura М.

120. Optical properties of alkali Halide and Thallium Halidesingle crystals. Rev.Phys.Chem.Japan, 1960, J^O, K2 1 , pp.25-30

121. Плотниченко В.Г., Сысоев В.К., Фирсов И.Г.

122. Иодид цезия перспективный материал для волоконных световодов видимой и инфракрасной области спектра. О.М.П., 1983, № 9, сс.23-26

123. Получение профилированных монокристаллов и изделий способом Степанова., /под ред. Ригеля В.Р., Никонорова С.П./ М.Наука, 1981, сс.1-280

124. Дмитрук Л.Н., Шетобский В.И. Многокапиллярное выращивание волокон лейкосапфира. Кристаллография, 1979, № 4, сс.876-878

125. Mitra J., Okamura J., Ota С.

126. Single-crystal CsBr infrared fibers. J.Appl.Phys., 1982, Ш 8, pp.5491-549795. Himura J., Ota C.

127. Transmission of C02 laser power by single-crystal CsBr fibers, Appl.Phys.Lett., 1982, 40, HI 9, pp. 773-775

128. Богатырев В.A., Бубнов M.M., Дианов Е.М., Конов А.С., Лаптев А.Ю.

129. Исследование механической прочности волоконных световодов для систем оптической связи. Квантовая электроника, 1981, 8, № 4, сс.844-849

130. Дианов Е.М., Петров Ю.М., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К. Оценка минимально-возможных оптических потерь в халькогенидных стеклах. Квантовая электроника, 1982, 9, № 4,сс.798-800

131. Фотоника /под ред. Балкански М./ М.Мир, 1978, сс. 395399

132. Savage G.A., Webber P.J., Pitt A.N.1.frared optical glasses for application in 8-12 thermal imaging systems. Appl.Opt., 1977, 16, Ш 11, pp.2938-2941

133. Девятых Г.Г., Дианов E.M., Каршчев Н.С., Мазавин С.М., Машинский В.М., Неуструев В.Б., Николаичик А.В., Прохоров A.M., Ритус А.И., Соколов Н.И., Юшин А.С.

134. Материальная дисперсия и релеевское рассеяние в стеклообразной двуокиси германия перспективном материале для волоконных световодов с малыми потерями. Квантовая электроника, 1980, 7, 16 7, сс. 1563-1566

135. Rodney W.C., Malitson J.H., King T.A*

136. Refractive index of arsenic trisulfide. J.O.S.A., 1958, 48, Ш 9, pp.633-636

137. Kameda M., Kobayashi N., Maruyama E., Shimizu T. Electron spin resonance and optical absorption in amorphous Se-As. Phys.Stat.Sol., 1976, BJ2* K2 1» K19-K22.103» Плотниченко В.Г., Сысоев В.К.

138. Примесное поглощение халькогенидных стекол в области излучения СО лазера. Физика и Химия Стекла, 1984, 10, № 5, (в печати).

139. Чурбанов М.Ф., Улеватых Б.Е., Девятых Г.Г.

140. Очистка селена от серы и углерода цри фотохимическом разложении селено водорода . ДАН, 1979, 2^9, № 4, сс. 885888105* Savage J.A.

141. Optical properties of chalcogenide glasses. J. of Non-Cryst. Solid., 1982, ££, Ш 1, pp.101-11610б* Hartman К.О., Hisatsune J.C.1.frared Spectrum of Carbon Dioxide Anion-Radical. J.Chem. Phys., 1966, 44, № 5, pp.1913-1918

142. Власов M.A., Девятых Г.Г., Дианов Е.М., Плотниченко В.Г., Скрипачев И.В., Сысоев В.К., Чурбанов М.Ф. Стеклообразный AsgSe^ с оптическим поглощением60 дБ/км. Квантовая электроника, 1982, 9, №7, сс.1465-1466

143. Shibata S., Manabe Т., Horiguchi Т. "" Preparation of Ge-S glass fibers with reduced 0H,CH content. Jap.J.of Appl.Phys., 1981, 20, № 1, pp.L13-Ll6109» Miyashita Т., Terunuma J.

144. Optical transmission loss of As-S glass fiber in 1.0-5*5 ш wavelength region. Jap.J.of Appl.Phys., 1982, 21., B8 2, pp. L75-b76

145. Багров A.M., Баикалов П.И., Васильев А.В., Девятых Г.Г., Дианов Е.М., Плотниченко В.Г., Скрипачев Й.В., Сысоев В.К., Чурбанов М.Ф.

146. Волоконные световоды на основе стекол As-S и As-Seс оптическими потерями менее I дБ/м. Квантовая электроника, 1983, 10, №9, сс. 1906-1907

147. Vasiliev A.V., Dianov Е.М., Plotnichenko V.G., Sysoev V.K., Bagrov A.M., Baikalov P.I., Devyatykh G.G., Scripachev J.V., Churbanov M.F.

148. Middle IR As-S and As-Se glass fibres with optical losses lower than 1 dB/m. Electronics Letters, 1983, v.19, № 15, pp.589-590

149. Dianov E.M., Masychev V.J., Plotnichenko V.G., Sysoev V.K., Baikalov P.I., Devjjatykh G.G., Konov A.S., Scripachev J.V., Churbanov M.p. "F/ire-optfc СаШ {or Co laze,rpo-user- transmission " 8teciro/?;c£ £MenГ, №4, v. 20, a//>/>- №9-/30112. Sakuragi S.

150. Алейников B.C., Беляев В.П., Девятков П.Д., Клименко В.й., Мамедли 1.Д., Масычев В.И., Сысоев В.К. Применение лазера на окиси углерода в хирургии. Квантовая электроника, 1983, 10, $10, сс.1959-1960