Оптические свойства волокон с присадками ионов переходных металлов

Осипова, Наталья Геннадьевна

Оптические свойства волокон с присадками ионов переходных металлов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Осипова, Наталья Геннадьевна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Хабаровск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Оптические свойства волокон с присадками ионов переходных металлов»

Автореферат диссертации на тему "Оптические свойства волокон с присадками ионов переходных металлов"

На правах рукописи

ОСИПОВА НАТАЛЬЯ ГЕННАДЬЕВНА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЛОКОН С ПРИСАДКАМИ ИОНОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Специальность 01.04.05 - Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск - 2004

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Евгений Зиновьевич Савин

Научный консультант: кандидат физ.-мат. наук, доцент

Альберт Ильич Ливашвили

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук, профессор

Анатолий Ильич Илларионов кандидат технических наук, доцент Петр Владимирович Базылев

Ведущая организация: Институт материаловедения

Хабаровского научного центра ДВО РАН

Защита состоится 29 октября 2004 года в 16 часов на заседании диссертационного совета ДМ 218.003.01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « » сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

/м/м

2005-4 12645

Актуальность работы

Современные тенденции развития волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) направлены на увеличение пропускной способности, количества передаваемых каналов и дальности связи. Все это в ближайшем будущем неминуемо приведет к росту передаваемых мощностей, уменьшению длительности импульсов и другим факторам, которые приводят к возрастанию роли нелинейных свойств волоконно-оптических устройств и волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Кроме того, в современных ВОСП все чаще возникает необходимость поддержания состояния поляризации распространяющегося излучения. Поэтому существующие способы решения поставленных задач не могут быть реализованы без учета поляризационных и нелинейных явлений.

В настоящее время широкое распространение получили волоконно-оптические устройства, конструкции которых предусматривают наличие обратной связи. Кольцевые конструкции представляют постоянный интерес, вызванный способностью усиливать многие физические процессы. Использование в таких конструкциях оптических волокон с присадками ионов переходных металлов таких, как Yb3+, Сг3+ и др. стало сравнительно недавним и вызывает особый интерес. Поэтому оптические свойства таких волокон и устройств на их основе остаются недостаточно изученными. В условиях современных тенденций развития ВОСП возникает необходимость в проведении исследований, направленных на выявление особенностей нелинейных и поляризационных явлений, возникающих в оптических волокнах с присадками ионов переходных металлов и кольцевых волоконно-оптических устройствах на их основе. Такие исследования открывают новые возможности нетрадиционных способов использования нелинейных явлений в оптических волокнах при создании новых методов и устройств.

Цель работы - исследование влияния присадок ионов переходных металлов и кольцевой конструкции на особенности нелинейного и поляризационного преобразования излучения в оптических волокнах.

Задачи работы

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи.

1. Создана кольцевая волоконно-оптическая установка для экспериментального исследования оптических свойств волокон с присадками ионов переходных металлов.

2. Исследована нелинейная система уравнений для амплитуд волн, участвующих в четырехволновом смешении (ЧВС), в приближении неистощенной накачки. Найдены решения в явном виде, удовлетворяющие граничным условиям, которые соответствуют условиям проведения эксперимента. Исследован случай взаимодействия попутных волн.

3. Изготовлено оптическое волокно с присадкой хрома.

4. Исследовано влияние кольцевой конструкции на особенности нелинейного

преобразования спектра узкополосного

БИБЛИОТЕКА

5. Измерена ширина спектральной линии исходного узкополосного излучения, используемого в эксперименте лазера, на установке с интерферометром Фабри-Перо.

6. Исследовано влияние присадок переходных металлов на особенности поляризационного преобразования излучения.

7. Исследована возможность использования эффекта нелинейного рассеяния, полученного нетрадиционным способом, для изучения характеристик оптических волокон.

Методы исследования

Для достижения поставленной цели использованы следующие методы:

- математическое моделирование;

- использование ЭВМ для проведения необходимых расчетов и построения математических зависимостей;

- эксперимент.

Научная новизна работы

Научная новизна работы состоит в обнаружении особенностей преобразования излучения в оптических волокнах разных типов: оптическом волокне, легированном иттербием , оптическом волокне с присадкой хрома и стандартном одно-модовом волокне.

При использовании узкополосного источника излучения в кольцевой волоконно-оптической установке происходит значительное изменение спектра преобразованного излучения, обусловленное эффектом ЧВС. Наблюдается уширение спектра в сторону длинноволновой области, характер которого зависит от типа оптического волокна, что обнаружено впервые. Впервые найдены решения в явном виде, удовлетворяющие граничным условиям, которые соответствуют условиям проведения эксперимента.

Впервые обнаружено, что при наличии в оптическом волокне присадок ионов переходных металлов (Сг3+, УЬ3+) степень деполяризации распространяющегося в нем излучения существенно снижается.

Выявлены следующие закономерности вращательной дисперсии оптических волокон:

1. разность двух значений углов поворота плоскости поляризации ф, соответствующих двум разным условиям ввода излучения, взятых для любого произвольного значения длины волны , является константой

где /, у - индексы, учитывающие условия ввода (/ Ф _/'), а,у — константа;

2.разность двух значений углов поворота плоскости поляризации ф(^) и , взятых при значениях длин волн и и неизменных условиях ввода из-

лучения ( г =_/), зависит от конкретной разности длин волн А^-у и типа оптического волокна и не зависит от изменения условий ввода излучения

где т - индекс, учитывающий тип волокна; Ьт — константа.

Создана установка, основанная на эффектах рассеяния в оптических волокнах, позволяющая наблюдать характер распределения интенсивности излучения по поперечному сечению световода. Её нетрадиционность заключается в использовании широкополосного излучения, вводимого через боковую поверхность световода. Предложенную установку можно использовать для определения типа световода.

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе научные результаты и используемые методы служат основой для создания новых волоконно-оптических приборов и устройств, применяемых в волоконно-оптических системах передачи, в частности, волоконно-оптических конвертеров, а так же могут быть использованы, например, для определения типа оптического волокна.

Апробация работы

Результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на следующих конференциях:

1. 58-й научной конференции творческой молодежи «Научно-технические и экономические проблемы транспорта» (г. Хабаровск, ДВГУПС, 2000).

2. Конкурсе научных работ по инженерным наукам среди молодых ученых, аспирантов и студентов Хабаровского края (г. Хабаровск, ХГТУ, 2000).

3. Третьем краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов (г. Хабаровск, ХГТУ, 2002).

4. Пятом краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов (г. Хабаровск, ХГПУ, 2003).

5. Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока» (г. Хабаровск, ДВГУПС, 2001).

6. 60-й региональной научно-практической конференции творческой молодежи (г. Хабаровск, ДВГУПС, 2002).

7. Третьей Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (г. Хабаровск, 2003).

8. Международном симпозиуме (Вторые Самсоновские чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (г. Хабаровск, 2002).

9. Международной конференции «IQEC/LAT-YS 2002» (г. Санкт-Петербург, 2002).

10. Третьей Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика 2003» (г. Санкт-Петербург, 2003).

11. Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (г. Владивосток, 2003).

12. 43-й Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» (г. Хабаровск, 2003).

13. Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте с использованием новых информационных технологий» (г. Хабаровск, 2004).

14. «Фундаментальные проблемы оптики» (г. Санкт-Петербург, 2004).

Публикации и вклад автора

По результатам работы лично автором и в соавторстве опубликованы 20 научных работ. Большая часть экспериментов и расчетов проведена автором самостоятельно.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка. Работа содержит 125 страниц машинописного текста, 28 рисунков, список литературы, состоящий из 158 наименований.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.При использовании узкополосного излучения в кольцевой волоконно-оптической установке происходит уширение преобразованного спектра в сторону длинноволновой области. Характер уширения обусловлен нелинейными свойствами оптического волокна и зависит от его типа.

2.Наличие в оптическом волокне присадок ионов переходных металлов {Сг3+, существенно влияет на степень деполяризации излучения, распространяющегося в волокне. Деполяризация излучения в меньшей степени проявляется в оптических волокнах, которые содержат такие присадки.

3. Характер вращательной дисперсии зависит от типа оптического волокна и может быть определен в виде суммы функций , соответствующих различным входным характеристикам излучения

где 1 — индекс, учитывающий тип оптического волокна; } - индекс, учитывающий условия ввода излучения; с,- — константа. Значение С/ определяется типом волокна.

4. Нелинейное рассеяние (ВКР и ВРМБ) совместно с релеевским рассеянием и рассеянием на неоднородностях может быть использовано для определения типов оптических волокон.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертации обоснованы ее актуальность и научно-практическая значимость, определена цель и задачи, сформулированы защищаемые положения, кратко изложено содержание работы.

В первой главе проведен анализ литературных данных по нелинейным и поляризационным явлениям, возникающим в световодах и волоконно-оптических устройствах, в том числе и в кольцевых схемах. Рассмотрены разновидности волокон с сохранением состояния поляризации, механизмы возникновения и влияние на характеристики волоконно-оптических систем передачи некоторых поляризационных явлений, возникающих в волоконно-оптических линиях связи.

Раздел 1.1 посвящен обзору теоретических и экспериментальных данных по исследованию нелинейных и поляризационных явлений, возникающих в световодах и волоконно-оптических устройствах.

В разделе 1.2 изложены особенности протекания в оптических волокнах процессов ЧВС, фазовой само- и кроссмодуляции, ВКР и ВРМБ. Указаны ограничения, накладываемые нелинейными явлениями, на характеристики многоканальных оптических линий связи. Приведены типовые значения для основных параметров рассматриваемых явлений: ширина полосы усиления с указанием максимумов усиления, коэффициент усиления, пороговая мощность накачки.

Раздел 1.3 посвящен оптическим волокнам, способным сохранять состояние поляризации распространяющегося в них излучения. Представлены существующие способы достижения двулучепреломления в оптических волноводах.

Раздел 1.4 посвящен вопросам поляризационной неустойчивости, возникающей за счет нелинейного двулучепреломления, и деполяризации излучения в световодах. Рассмотрено влияние поляризационных явлений в волокнах на ВОЛС. Показана актуальность вопроса поддержания состояния поляризации в волоконных световодах и волоконно-оптических устройствах связи.

Вторая глава посвящена оптическим волокнам с присадками ионов переходных металлов.

В разделе 2.1 проведен анализ существующих типов оптических волокон, разновидностей используемых в них присадок, в том числе примесей ионов элементов переходных групп, вызывающих усиление и лазерный эффект. Рассмотрены методы легирования световодов.

Раздел 2.2 посвящен описанию технологии изготовления волокна с присадкой хрома по методике, предложенной Стремовским Р.А. в [1], и осуществляется в два этапа. На первом этапе легирования волокно пропитывается в водно-спиртовой суспензии в течение 20-ти часов при температуре 85+90 °С. В суспензию вводятся: соль азотнокислого хрома вода, металл-осадитель в виде грану-

лированного цинка Zn и метиловый спирт. Пропитка оптоволокон проводится в растворах, имеющих различную концентрацию соли На втором этапе

пропитанное волокно подвергается термической СВЧ обработке.

В разделе 2.3. с помощью атомного эмиссионного спектрального анализа исследовано изготовленное оптическое волокно на предмет наличия в нем хрома. Результат анализа подтвердил присутствие хрома в стекле волокна. Об этом свидетельствует наличие в спектрах линий, соответствующих длинам волн 2835,6; 2843,2 и 2849,9 А, слабая интенсивность которых указывает на низкую концентрацию хрома в образцах.

Третья глава посвящена выявлению особенностей нелинейного преобразования спектра узкополосного излучения в волоконно-оптической конструкции с обратной связью, основным элементом которой являются световоды разных типов.

В разделе 3.1 исследуется ширина спектральной линии исходного излучения Не-N6 лазера мощностью 60 мВт, работающего в непрерывном режиме на длине волны Я, = 632,8 нм, используемого для накачки экспериментальной установки. Данное измерение необходимо для точной оценки преобразований, возникающих в кольцевой волоконно-оптической схеме. Рассмотрены факторы, влияющие на стабильность частоты излучения газового лазера. Приведена оценка величины допле-ровского уширения, так как именно оно вызывает наиболее значительное изменение спектра. Для Не-№ лазера доплеровская полуширина составляет ДЯ,д =0,01845 А, поэтому в резонаторе лазера способны существовать длины волн, заключенные в диапазоне 6327,98155-Л6328,01845 А. Из условия существования стоячих волн в резонаторе произведен расчет интервала между соседними модами лазера, = 0,00143 . Описывается методика экспериментального исследования спектра Не-№ лазера, с помощью интерферометра Фабри-Перо. Излучение Не-№ лазера через коллиматор направляется на интерферометр Фабри-Перо (ИФП) для выделения колебаний исследуемой частоты. Одно из зеркал интерферометра жестко закреплено на пьезокерамическом цилиндре, а другое подвижно и служит для подстройки интерферометра. ИФП настроен на пропускание излучения = 0,6328 мкм. Интерферометр подстраивается до пропускания излучения X = 0,6328 мкм. Длина резонатора ИФП / регулируется посредством генератора линейно меняющегося напряжения (ГЛИН), напряжение с которого подается на пьезокерамику и вход X осциллографа. Изменение длины резонатора приводит к смещению частоты. Излучение, прошедшее ИФП воспринимается ФЭУ, напряжение с которого подается на вход У осциллографа. Осциллограмма представляет собой зависимость интенсивности излучения от частоты. Теоретический расчет (рис. 1, а) хорошо согласуется с экспериментальными данными (рис. 1, б).

В разделе 3.2 представлена экспериментальная установка (рис. 2), предназначенная для изучения особенностей нелинейного преобразования в волоконно-оптической конструкции с обратной связью. Основным элементом установки является оптическое волокно. Непрерывная накачка от Не-№ лазера через линзу поступает в один из портов ответвителя 3. Излучение из порта ответвителя 6 через систему линз поступает на спектрограф. Интенсивность излучения в исследуемом диапазоне длин волн фиксируется с помощью ФЭУ и вольтметра.

X, А

Рис 1. Теоретический (а) и экспериментальный (б) спектры излучения Не-№ лазера

Рис 2 Схема экспериментальной кольцевой волоконно-оптической установки 1 - Не-№ лазер, 2 - система линз, 3, 6 - ответвители, 4 - оптическое волокно, 5 - коннектор, 7 - спектрограф, 8 - ФЭУ, 9 - вольтметр

Исследуются два волокна одинаковой длины: первое — стандартное одномодо-вое волокно со ступенчатым профилем показателя преломления, второе — волокно, легированное хромом.

В разделе 3.3 приведены результаты экспериментальных исследований зависимости интенсивности излучения от длины волны (рис. 3) в кольцевой волоконно-оптической конструкции.

В обоих случаях происходит значительное уширение спектров преобразованного излучения в сторону длинноволновой области. Характер спектральной характеристики зависит от типа используемого волокна. Так, при использовании волокна, легированного хромом в спектре появляется пик в районе 633,4 нм (рис. 3, а), который отсутствует при тех же условиях в стандартном одномодовом волокне (рис. 3, 6).

Рис 3 Экспериментальные спектральные характеристики преобразованного излучения при использовании волокна, легированного Сг^а), и стандартного одномодового волокна (б)

Приведены оценки частотных сдвигов, коэффициентов усиления и пороговых значений мощностей накачки, характерных и необходимых для ЧВС, ВКР и ВРМБ. Показано, что отсутствуют условия для ВКР и ВРМБ, а преобразование спектра излучения в экспериментальной установке наиболее вероятно возникает в результате эффекта частично вырожденного ЧВС (случай = О, +Сйу — Од,

для которого легче всего обеспечиваются условия фазового

синхронизма

Глава 4 посвящена использованию эффектов вынужденного нелинейного рассеяния совместно с релеевским для экспериментального исследования влияния типа оптического волокна на характер распределения интенсивности широкополосного излучения по поперечному сечению волновода

В разделе 4 1 представлена экспериментальная установка, приведенная на рис 4, где в качестве источника излучения используется лампа накаливания, максимальная электрическая мощность которой составляет 750 Вт Высокая мощность необходима для достижения порога ВКР. Световая

-=о

Рис 4 Схема экспериментальной установки для исследования характера распределения интенсивности излучения по поперечному сечению световода 1 - исследуемое волокно, 2 - лампа накаливания, 3 - автотрансформатор, 4 - телекамера, 5 - осциллограф с выбором строки, 6 - монитор

энергия от лампы, вокруг которой намотано исследуемое оптическое волокно с прозрачным защитным покрытием, вводится в световод через его боковую поверхность Один конец световода направлен в объектив телекамеры, информационный сигнал с которой поступает на монитор и осциллограф с выбором строки, с помощью которого наблюдается распределение интенсивности

излучения по поперечному сечению волокна. Напряжение на лампу накаливания подается от автотрансформатора. Для охлаждения конструкции, в которой возникают значительные тепловыделения, используется искусственная вентиляция.

Исследованы три типа волокон: первое - легированное ионами иттербия УЬ3+, второе - содержащее хром, третье - стандартное одномодовое волокно со ступенчатым профилем показателя преломления.

В разделе 4.2 представлены результаты экспериментальных исследований (рис. 5). Характер распределения оптической мощности по поперечному сечению световода зависит от типа стекловолокон. Для волокна, легированного ионами , наблюдается однородное распределение, для стандартного одномодового волокна и волокна, легированного ионами Сг34 - распределение оптической мощности, значительно отличающееся от равномерного. Визуально на обоих торцах волокон наблюдается слабое свечение белого цвета, соответствующее излучению видимого диапазона.

Рис. 5. Графики зависимости интенсивности излучения на торце волокон разных типов при мощности накачки 750 Вт: волокно, легированное УЬ3+ (а), Сг3+ (б) и стандартное одномодовое волокно (в)

Для сердцевины и оболочки волокна рассчитаны значения углов полного внутреннего отражения ас и Д соответственно (критические углы) (рис. 6 и 7), определяющих условия распространения излучения в волноводе. Рассмотрены возможные траектории распространения излучения от лампы накаливания, вводимого через боковую поверхность волокна, вытекающие из рис. 8 и 9. Показано, что излучение, вводимое таким способом, не способно распространяться в соответствии с явлением полного внутреннего отражения и образовывать направляемые моды, т.к. отсутствуют условия для возникновения углов аир больших, чем углы полного внутреннего отражения ас и Д . Исследуемое излучение проходит сквозь световод, рассеиваясь в нем.

Волноводные моды электромагнитного излучения формируются в результате интерференции волн, возникающих при ВКР, ВРМБ, рассеянии на микронеодно-родностях показателя преломления (релеевском рассеяние), рассеянии на неодно-родностях среды. Приведены оценки порогов для ВКР ( Рц « 400 мВт) и ВРМБ ( Рц «1,3 мВт). Световой поток лампы накаливания электрической мощностью

750 Вт соответствует мощности лучистой энергии порядка 15 Вт, что превышает пороговые значения мощностей ВРМБ и ВКР.

> Иг

Рис 6 Распространение излучения в оптическом волокне при а > ас

п. =1

ins* к г \ /

[и \ti____nJ- ! !

I ! S ß; V ifs У ЧУ

Рис 7 Распространение излучения в оптическом волокне для случая (3>рс

Рис 8 Оптическое волокно 1, намотанное вокруг лампы накаливания 2 (вид спереди)

Рис 9 Экспериментальная установка (вид сбоку) 1 — световод, 2 — нить лампы накаливания

Ширина полосы усиления ВРМБ составляет A/g = 10+20 МГц с максимумом ВРМБ-усиления на стоксовом сдвиге при накачке Хн = 400+760 нм от 24,9 до 43,5 ГГц в зависимости от значения X, что соответствует долям ангстрема [2, 3] Следовательно, спектральный диапазон стоксова излучения, образованного действием ВРМБ практически повторяет спектр накачки. ВКР характеризуется более широкой полосой усиления Д fц =40 ТГц [2, 3], с максимумом усиления возле 13 ТГц. Спектр длин волн, образованный действием ВКР, преобразуется в стоксо-во излучение, диапазон которого занимает видимую и ИК область спектра.

Коэффициент ВРМБ-усиления имеет значение gg ~ 510" м/Вт, что приблизительно на два порядка выше ВКР-усиления. Из [2] известно, что в случае непрерывной накачки, если Д/„ » Д f£ ВРМБ-усиление уменьшается в Д f„ /A/s раз

Вероятнее всего кривые на рис. 5 характеризуют профиль показателя преломления волоконного световода. Установку, приведенную на рис.4, можно использовать для определения типа оптического волокна.

Глава 5 посвящена исследованию деполяризации и вращательной дисперсии в волокнах трех типов: в стандартном одномодовом со ступенчатым профилем по-

казателя преломления; в волокне, содержащем ионы хрома Сг3*, и в волокне, легированном ионами иттербия УЬ3+

I ¡ЦАЦ

632 632,5 633 633,5 634 НМ

Рис 10 Экспериментальные спектры излучения волокна с присадкой Сг!+ (а), стандартного одно-модового волокна (б) и волокна, легированного УЬ5+ (в), 1 и 2 - интенсивности 1п1ах и 1т,,,, соответствующие главным состояниям по-632 632,5 633 6315 63$ ляризации А, ни

В разделе 5.1 представлена экспериментальная установка для исследования поляризационных свойств волокон. Схема установки аналогична той, что описана в разделе 3 2, за исключением двух дополнительных поляризаторов, один из которых поляризует излучение накачки, другой установлен перед интерферометром. Состояние поляризации оптического сигнала определяется путем измерения оптической мощности, переданной через поляризационные фильтры. С этой целью интенсивность исследуемого излучения, прошедшего через анализатор, фокусирующую систему и интерферометр, фиксируется с помощью ФЭУ и вольтметра для двух положений анализатора, соответствующих двум ортогональным состояниям поляризации с максимальной и минимальной интенсивностью излучения.

В разделе 5.2 представлены результаты эксперимента по исследованию степени поляризации (рис. 10) и характера вращательной дисперсии (рис. 11) в волокнах разных типов.

Графики зависимости интенсивности выходного излучения для ортогональных состояний поляризации исследуемого сигнала от длины волны ¡„^ = <р(Х) и 1тш = <р(А.) показаны на рис. 10. Значения 1та„ и 1т„, (рис. 10) для каждой величины Л определяются путем вращения анализатора до положений, соответствующих двум показаниям вольтметра: сначала максимальному, затем минимальному. Из таблицы и рис 10 видно, что в волокнах, содержащих присадки ионов переходных металлов, деполяризация проявляется в меньшей степени, чем в стандартном волокне, не содержащем такие присадки Волновод с такими присадками становится волокном, поддерживающим состояние поляризации Степень поляризации зависит от типа световода.

Таблица

Степень поляризации Р излучения, прошедшего через волокно, на длине волны А. = 632,8 нм

Результат исследования вращательной дисперсии волокон разных типов характеризуют графики зависимости угла поворота плоскости поляризации от длины волны ф = (рис. 11). Значение ф для каждой величины X определяются путем вращения анализатора до положения, соответствующего максимальному показанию вольтметра На рис. 11 не показаны все возможные значения, которые может принимать ф(А.), а лишь представлен ряд кривых, соответствующих выборкам со случайными значениями входных характеристик излучения Под входными характеристиками подразумеваются мощность и состояние поляризации входного излучения.

Рис 11 График зависимости угла поворота плоскости поляризации от длины волны при использовании стандартного одномодового волокна (а), волокна, легированного УЬ3+ (б) и волокна с присадкой Сг3+ (в)

которым для произвольно выбранного значения угол (р может принимать

любые действительные значения от 0 до 360°. Данное утверждение одинаково справедливо для всех исследуемых типов волокон. Однако, измерив первоначальное значение ф(^-о) в некоторой т о можно предсказать дальнейшее поведение функции . Следовательно, существует некоторая закономерность в поведении функции (р(А.), характерная для конкретного типа оптического волокна, которая может быть определена в виде суммы функций соответствующих различным входным характеристикам излучения

где / — индекс, учитывающий тип оптического волокна; ] - индекс, учитывающий условия ввода излучения; С/ - константа. Значение Су определяется типом волокна.

Любое, даже очень незначительное, изменение положения световода относительно предыдущего приводит к непредсказуемому изменению угла поворота плоскости поляризации ф. Наиболее вероятным объяснением данного факта является поляризационная неустойчивость, возникающая в результате совместного действия собственного линейного двулучепреломления световода и нелинейного, наведенного взаимодействием между распространяющимися волнами за счет ФКМ.

Из рис. 11, а видно, что для стандартного одномодового волокна угол поворота плоскости поляризации вводимого излучения не зависит от длины волны Понятно, что волокно, не содержащее присадок ионов переходных металлов, представляет собой центросимметричную среду и, как следствие, не является оптически активным. В то время как для волокон с присадками ионов переходных металлов наблюдается дисперсия угла поворота плоскости поляризации (рис. 11, б и в). Любая произвольно выбранная кривая на рис. 11, б и в содержит как равномерные, так и участки спада и нарастания угла плоскости поляризации.

Предложены три возможных механизма, действующие в световодах с присадками ионов переходных металлов, способных вызывать дисперсию угла поворота плоскости поляризации: узкие линии поглощения; локальная пространственная анизотропия и существование оптических биений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено, что при использовании в кольцевой волоконно-оптической конструкции узкополосного излучения, происходит уширение преобразованного спектра в сторону длинноволновой области. Уширение обусловлено эффектом ЧВС и определяется типом оптического волокна, что обнаружено впервые. При оценке коэффициента усиления учтено соотношение мощностей накачки и сигнальной волн.

2. Исследована система уравнений для амплитуд ЧВС в приближении неистощенной накачки. Впервые найдены решения в явном виде, удовлетворяющие граничным условиям, которые соответствуют условиям проведения эксперимента. Исследован случай взаимодействия попутных волн.

3. С помощью установки, содержащей эталон Фабри-Перо, измерена ширина спектральной линии исходного узкополосного излучения, используемого для накачки кольцевой волоконно-оптической конструкции. Данное измерение необходимо для точной оценки преобразований, происходящих в кольцевой установке. В спектре излучения лазера (Я, = 632,8 нм), имеется ряд спектральных мод, расположенных в интервале длин волн от 632,798155 до 632,801845 нм.

4. Впервые установлено, что присадки ионов переходных металлов влияют на степень деполяризации излучения. В оптических волокнах, содержащих присадки ионов переходных металлов, степень деполяризации излучения меньше, чем в оптических волокнах без таких присадок.

4. Впервые обнаружено, что вращательная дисперсия оптического волокна ф/(А.) зависит от типа световода и может быть определена в виде суммы функций фу (А,), соответствующих различным входным характеристикам излучения.

где I - индекс, учитывающий тип оптического волокна; _/ — индекс, учитывающий условия ввода излучения; С/ — константа. Значение С/ определяется типом волокна.

5. Предложен нетрадиционный способ применения эффектов рассеяния в оптических волокнах, заключающийся в использовании широкополосного излучения, вводимого через боковую поверхность световода. Установка позволяет наблюдать характер распределения интенсивности излучения по поперечному сечению оптического волокна. Данную установку, можно использовать для определения типа оптического волокна.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Продолжение поисковых исследований по изготовлению и поставке образцов металлизированного аэросила: Заключительный отчет / ХабИИЖТ; Рук. темы Стремовский Р.А.-Тема№ 138.-Хабаровск, 1979.- 17 с

2. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика: Пер. с англ. - М.: Мир, 1996. -323 с

3. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. - М: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999. - 671 с

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Оптические волокна, легированные редкоземельными элементами. Научно-технические и экономические проблемы транспорта: Материалы 58-й научной конференции творческой молодежи, 12-14 апреля 2000 г.

- Хабаровск: ДВГУПС. - 2000. - Т.1. - С. 95-99.

2. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Волоконно-оптический лазер на лампе накаливания. Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока: Тезисы Всероссийской научно-практической конференции (Хабаровск-Владивосток 18-21 октября 2001 г.): в 2-х т. - Т.2 / Под ред. СМ. Гончарука. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. - С. 47.

3. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Об использовании лампы накаливания в качестве накачки оптических волокон. Нелинейные свойства оптических сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001 - С. 33-36.

4. Осипова Н.Г. Кольцевой лазер на волокне, легированном хромом. Сборник научных трудов молодых ученых Дальневосточного региона России / Под ред. В.К. Булгакова. - Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2001. - Вып. 1. -С. 150-152.

5. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Кольцевой волоконно-оптический конвертер. 60-я региональная научно-практическая конференция творческой молодежи: Труды конференции (Хабаровск, 10-11 апреля 2002 г.): в 2-х т. - Т. 2 / Под ред. СМ. Гончарука. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 205-206.

6. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Оптическое волокно, легированное хромом. 60-я региональная научно-практическая конференция творческой молодежи: Труды конференции (Хабаровск, 10-11 апреля 2002 г.): в 2-х т. - Т. 2 / Под ред. СМ. Гон-чарука. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 203-204.

7. Осипова Н.Г., Савин Е.З., Ливашвили А.И. Поляризационные явления в оптических волокнах. Принципы и процессы создания неорганических материалов: Междунар. симпоз. (Вторые Самсоновские чтения): Материалы симпоз. / Ред. В.Г. Лифшиц. - Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2002. - С. 63-65.

8. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Поляризационные явления в оптических волокнах. Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - С. 32-37.

9. Наумова М.С., Савин Е.З., Осипова Н.Г. Волоконно-оптический конвертер. Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: Труды третьей международной научной конференции творческой молодежи, 15-17 апреля 2003 г. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003 г. - Т. 1. - С 156-158.

10. Осипова Н.Г., Ливашвили А.И. Четырехволновое смешение в оптических волокнах. Совершенствование управления перевозочным процессом с использованием новых информационных технологий: Сб. трудов/ Под ред. В.Г. Тиличенко.

- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.

11. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Оптический конвертер на волокне, легированном иттербием Yb3+. Оптика-2003. Труды третьей международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика-2003». Санкт-Петербург, 20-23 октября 2003./ Под ред. проф. С.А. Козлова. СПб: СПбГУ ИТМО, 2003. - С. 337-338.

12. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Спектр излучения, пропущенного через оптическое волокно с присадкой Сг3+. Оптика кристаллов: Сборник научных трудов / Под. ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 10-13.

13. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Поляризационные явления в оптических волокнах с присадками ионов переходных металлов. Оптика кристаллов: Сборник научных трудов / Под. ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 14-18.

14. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Исследование деполяризации в оптических волокнах. Бюллетень научных сообщений № 8 / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. - С. 56-62.

15. Осипова Н.Г. Преобразование спектра излучения в волокне с присадкой Сг3+. Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности: Труды 43-й Всероссийской научно-практической конференции (Хабаровск, 22-23 октября 2003 г.): В 4 т. / Под ред. Ю.А. Давыдова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003.-Т.2.- С. 144-147.

16. Осипова Н.Г. Оптическое волокно, легированное ионами Сг3+. Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. 3-5 декабря 2003 г. Тезисы докладов. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та. 2003. - С. 40-41.

17. Осипова Н.Г. Исследование поведения поляризации в волокнах, легированных переходными металлами. Современные технологии — железнодорожному транспорту и промышленности: Труды 43-й Всероссийской научно-практической конференции (Хабаровск, 22-23 октября 2003 г.): В 4 т./ Под ред. Ю.А. Давыдова.

- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. -Т.2. - С. 147-151.

18. Осипова Н.Г. Исследование спектра излучения лазера. Оптика-2004 ФПО. Труды конференции, Санкт-Петербург, 2004. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2004.

19. Осипова Н.Г., Криницын Ю.М. Исследование ширины спектральной линии А.=632,8 нм излучения лазера. Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 43-47.

20. Осипова Н.Г. Нелинейное преобразование излучения в кольцевой волоконно-оптической установке. Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.

- С. 48-54.

ОСИПОВА НАТАЛЬЯ ГЕННАДЬЕВНА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЛОКОН С ПРИСАДКАМИ ИОНОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ИД № 05247 от 2 07.2001 г ПЛД№ 79-19 от 19.01.2000 г Сдано в набор 19 09.2004 г. Подписано в печать 21.09.2004 г. Формат 60х84'/|с, Бумага тип № 2 Гарнитура Times Печать плоская Усл. печ л 1,1. Зак. 189. Тираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021, г Хабаровск, ул. Серышева, 47.

117948

РНБ Русский фонд

2005-4 12645

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Осипова, Наталья Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НЕЛИНЕЙНЫЕ И ГОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ И ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ

УСТРОЙСТВАХ

1.1. Анализ нелинейных и поляризационных эффектов в волоконно-оптических системах передачи

1.2. Нелинейные явления в оптических волокнах

1.2.1. Четырехволновое смешение

1.2.2. Фазовая кросс- и самомодуляция

1.2.3. Вынужденное комбинационное рассеяние

1.2.4. Вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна

1.3. Волокна с сохранением состояния поляризации

1.4. Поляризационные явления в оптических волокнах

1.4.1. Деполяризация

1.4.2. Поляризационная неустойчивость

1.4.3. Влияние поляризации на качество передачи информации

1.5. Постановка задачи и методология исследования

ГЛАВА 2. ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА С ПРИСАДКАМИ ИОНОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

2.1. Анализ разновидностей присадок и существующих способов внесения присадок в оптическое волокно

2.2. Введение в волокно присадки хрома Сг3+ методом пропитки

2.3. Анализ результатов пропитки

ГЛАВА 3. ЧЕТЫРЕХВОЛНОВОЕ СМЕШЕНИЕ 3.1. Исследование спектра излучения He-Ne лазера

3.2. Экспериментальная установка

3.3. Анализ результатов экспериментальных исследований

ГЛАВА 4. ВЫНУЖДЕННОЕ РАССЕЯНИЕ

4.1. Экспериментальная установка

4.2. Результаты экспериментальных исследований

ГЛАВА 5. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ

5.1. Экспериментальная установка

5.2. Анализ результатов экспериментальных исследований

5.2.1 Степень поляризации

5.2.2 Характер поляризационной неустойчивости

Введение диссертация по физике, на тему "Оптические свойства волокон с присадками ионов переходных металлов"

Распространение света в оптических волокнах сопровождается рядом эффектов, к числу которых относятся четырехволновое смешение (ЧВС), фазовая кросс- и самомодуляция (ФКМ и ФСМ), вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) и вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ). В условиях современных тенденций развития волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) с использованием оптических линий связи происходит постоянное увеличение передаваемых мощностей. Это в свою очередь приводит к неизбежному росту эффективности нелинейных процессов, и тогда их влиянием на качественные характеристики ВОСП нельзя пренебрегать. Хотя вопросам исследования нелинейных и поляризационных явлений посвящено много работ как российских, так и зарубежных ученых, все же есть направления, которые недостаточно изучены и требуют более детального подхода. Актуальными являются вопросы исследования поляризационных явлений, возникающих в оптических волокнах, волоконно-оптических устройствах и компонентах. К тому же непрерывно совершенствуемые и вновь создаваемые оптические материалы и волоконно-оптические устройства открывают новые возможности для научных исследований в данной области.

Цель диссертационной работы - исследование влияния присадок ионов переходных металлов и кольцевой конструкции на особенности нелинейного и поляризационного преобразования излучения в оптических волокнах.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1) создана кольцевая волоконно-оптическая установка для экспериментального исследования оптических свойств волокон с присадками ионов переходных металлов;

2) исследована нелинейная система уравнений для амплитуд волн, участвующих в четырехволновом смешении (ЧВС), в приближении неистощенной и истощенной накачки. Найдены решения в явном виде, удовлетворяющие граничным условиям, которые соответствуют условиям проведения эксперимента.

Исследован случай взаимодействия попутных волн в условиях истощенной и неистощенной накачки;

3) изготовлено оптическое волокно с присадкой хрома;

4) исследовано влияние кольцевой конструкции на особенности нелинейного преобразования спектра узкополосного излучения;

5) измерена ширина спектральной линии исходного узкополосного излучения, используемого в эксперименте He-Ne лазера, на установке с интерферометром Фабри-Перо;

6) исследовано влияние присадок переходных металлов на особенности поляризационного преобразования излучения;

7) исследована возможность использования эффекта нелинейного рассеяния, полученного нетрадиционным способом, для изучения характеристик оптических волокон.

Все полученные в диссертационной работе научные результаты и используемые методы служат основой для создания новых волоконно-оптических приборов и устройств, в частности, волоконно-оптических конвертеров, а так же могут быть использованы для определения типа оптического волокна.

На защиту выносятся следующие положения:

1) при использовании узкополосного излучения в кольцевой волоконно-оптической установке происходит уширение преобразованного спектра в сторону длинноволновой области. Характер уширения обусловлен нелинейными свойствами оптического волокна и зависит от его типа;

2) наличие в оптическом волокне присадок ионов переходных металлов

Зн~ 3+

Cr , Yb ) существенно влияет на степень деполяризации излучения, распространяющегося в волокне. Деполяризация излучения в меньшей степени проявляется в оптических волокнах, которые содержат такие присадки;

3) характер вращательной дисперсии (р^Х) зависит от типа оптического волокна и может быть определен в виде суммы функций <р0(Л), соответствующих различным входным характеристикам излучения j где /-индекс, учитывающий тип оптического волокна; у-индекс, учитывающий условия ввода излучения; с, - константа. Значение с} определяется типом волокна;

4) нелинейное рассеяние (ВКР и ВРМБ) совместно с релеевским и рассеянием на неоднородностях можно использовать для определения типа оптических волокон.

Результаты диссертационной работы изложены в статьях [11-22,69-73] и докладывались автором на конференциях:

3. Третьем краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов (г. Хабаровск, ХГТУ, 2002).

4. Пятом краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов (г. Хабаровск, ХГПУ, 2003).

6. 60-й региональной научно-практической конференции творческой молодежи (г. Хабаровск, ДВГУПС, 2002).

9. Международной конференции «IQEC/LAT-YS 2002» (г. Санкт-Петербург, 2002).

Ю.Третьей Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика 2003» (г. Санкт-Петербург, 2003).

11 .Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (г. Владивосток, 2003).

12.43-й Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» (г. Хабаровск, 2003).

13.Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте с использованием новых информационных технологий» (г. Хабаровск, 2004).

14. «Фундаментальные проблемы оптики» (г. Санкт-Петербург, 2004).

Заключение диссертации по теме "Оптика"

Вывод:

- обнаружено, что легирование ионами переходных металлов приводит к созданию условий, при которых есть Imax и Imin, причем Imax > Imin- Волновод с такими присадками становится волокном, поддерживающим состояние поляризации, или иначе, обладающим двулучепреломлением; степень поляризации излучения в волокне зависит от вида материала, по которому распространяется излучение. Так в волокнах, легированных ионами

1 I 7 I переходных металлов, таких как Сг и Yb , степень поляризации проявляется сильнее, чем в стандартном волокне без таких присадок.

5.2.2. Характер поляризационной неустойчивости

Результаты эксперимента по исследованию характера вращательной дисперсии при использовании оптических волокнах разных типов представлены в виде графиков зависимости угла поворота плоскости поляризации излучения от длины волны cp=f(A,) (рис.5.3-5.5).

На рис.5.3-5.5 не показаны все возможные значения, которые может принимать <р(Л), а лишь представлен ряд кривых, соответствующих выборкам со случайными значениями входных характеристик излучения. Под входными характеристиками подразумеваются мощность и состояние поляризации входного излучения. Любая кривая на рис.5.3-5.5 получена при произвольно выбранных с[

О Q.

632

632,5

633 X, нм

633,5

634

Рис.5.3. График зависимости угла поворота плоскости поляризации от длины волны при использовании волокна, легированного Yb

60 с[ аз 50 о. 1— 40

- 30

632

632,5

633 X, нм

633,5

634

Рис.5.4. График зависимости угла поворота плоскости поляризации от длины волны при использовании волокна, легированного Сг

50 40 го 30

О. 20 91 о о

632

632,5

633

633,5

634

X, нм

Рис.5.5. График зависимости угла поворота плоскости поляризации от длины волны при использовании стандартного одномодового волокна перед измерением, но сохраняющихся неизменными далее в процессе измерения данной кривой, входных характеристиках. Любое даже очень небольшое смещение волновода относительно своего предыдущего положения приводит к изменению условий ввода излучения, а значит, изменяются входные характеристики. При этом происходит значительное изменение угла <р.

Эксперимент показывает, что если известно состояние и угол наклона плоскости поляризации света на входе оптического волокна, невозможно заранее определить каким будет первоначальное значение углов <ртах и <рш на выходе, соответствующих максимальной /шах и минимальной пропущенной интенсивности излучения. Об этом свидетельствует множество кривых на рис.5.3-5.5, согласно которым для произвольно выбранного значения Л = Л0 угол <р может принимать любые действительные значения от 0 до 360°. Данное утверждение одинаково справедливо для всех исследуемых типов волокон. Однако, измерив первоначальное значение <р(Л0) в некоторой точке Л = Л0, можно предсказать дальнейшее поведение функции <р(Л).

Наиболее вероятным объяснением данного факта является поляризационная неустойчивость, возникающая при совместном действии собственного линейного двулучепреломления световода и нелинейного, наведенного взаимодействием между распространяющимися волнами за счет ФКМ. Применительно к экспериментальной установке ФКМ может возникнуть за счет взаимодействия:

- между оптическими волнами с отличающимися длинами волн, но одинаковой ориентацией линейной поляризации. Изменение показателя преломления, вызванное таким взаимодействием, определяется как [26] где j = 1 или 2;

- между волнами с одинаковой частотой, но разной ориентацией линейной поляризации.

Во втором случае дополнительные компоненты с ориентацией линейной поляризацией, отсутствующей в накачке, образуются в результате деполяризации излучения в волокне.

Нелинейная связь между двумя ортогональными линейными поляризациями оптических волн на одной частоте изменяет соответствующие компоненты показателя преломления на различные величины Апх и Апу, вызывая самоиндуцированное или нелинейное двулучепреломление. На выходе из световода длиной L между векторами возникает разность фаз, определяемая как

Аф = ^(пх-пу). (5.2)

Выражение (5.2) одновременно учитывает как собственное линейное двулучепреломление ( пх, пу), так и индуцированное нелинейное ( Апх, Апу). п =пг±Апг ч

1 х х ' (5.3) пу =пу± Апу'

Апх=п2\\Ех\ +-| Еу]

Апу = п2 с

Ev у v ч< з1

Знак «±» в (5.3) указывает на то, что нелинейное двулучепреломление может как увеличивать собственное двулучепреломление, так и уменьшать его в зависимости от ориентации векторов поляризации взаимодействующего излучения по отношению к «быстрой» и «медленной» осям.

Для прогнозирования угла поворота плоскости поляризации на выходе волокна требуется идентифицировать его «быструю» и «медленную» ось. Такая возможность отсутствует в связи с тем, что оптические волокна, используемые в эксперименте, не являются волокнами с сохранением состояния поляризации. Однако из-за перечисленных в предыдущих главах факторов, исследуемые волокна имеют флуктуации в геометрии формы сердцевины и анизотропию. Поэтому каждый участок волокна, в пределах которого сохраняются неизменными геометрия и анизотропия, можно идентифицировать как световод, имеющий «медленную» пх и «быструю» п оси (пх> п ), так как показано на рис.1.3. Тогда каждая секция характеризуется своими значениями пх и пу и ориентацией быстрой» и «медленной» осей. В месте совмещения таких участков их «быстрые» и «медленные» оси образуют угол, значение которого носит случайный характер. Поэтому направление линейной поляризации излучения, распространяющегося в таком волноводе, по отношению к главным его осям может принимать случайные значения. Следовательно, нелинейные приращения Лпх и

Лпу, наведенные за счет ФКМ, а значит, и Лф также становятся случайными величинами. Любое даже очень незначительное изменение положения световода относительно предыдущего приводит к непредсказуемому изменению угла поворота плоскости поляризации.

Из рис.5.5 видно, что для стандартного одномодового волокна, угол поворота плоскости поляризации вводимого излучения <р не зависит от длины волны X. В то время как для волокон с присадками ионов переходных металлов наблюдается дисперсия угла поворота плоскости поляризации (рис.5.3, 5.4).

Проанализируем рис.5.3. Рассмотрим любую произвольно выбранную кривую на нем. Кривая содержит как равномерные, так и участки спада и нарастания угла плоскости поляризации. Например, в диапазонах 6324-632,2; 632,84-632,9; 633,24-633,3; 633,64-633,7 нм не происходит вращения плоскости поляризации. Так же имеются области, в которых происходит вращение плоскости поляризации. Так значение ср в точке 1=632,1 нм отличается от значения (р в точке X =632,4 нм на величину 20°, <р(632,8) - ^(632,4) = 20°, <р(632,9)-<р(633,2) = Ю°, <р(633,6)-<р(633,3) = 10°, <р(633,7)-^(634) = 10°. Анализ любой другой кривой на рис.5.3, дает те же результаты.

Анализ графика на рис.5.4 показывает, что любая из кривых <р(Х), представленных на нем, также содержит участки с вращением ( ^(632,3) - <£>(632,2) = 40°; <р(632,6) - ^(632,8) = 40°; ^(633,3) - ^>(633,2) = 30°; ^(633,4)-^(633,5) = 10°) и без вращения плоскости поляризации (6324-632,2; 632,3+632,6; 632,8ч-633,2; 633,5^-634 нм). Следовательно, существуют некоторые закономерности в поведении функции <р(Х), характерные для конкретного типа оптического волокна. Сформулируем выявленные экспериментально закономерности вращательной дисперсии оптических волокон:

- во всех исследуемых волокнах при различных произвольно взятых входных характеристиках излучения для одного и того же значения длины волны угол поворота плоскости поляризации принимает случайные значения, обусловленные поляризационной неустойчивостью. Об этом свидетельствует множество кривых на рис. 5.3-5.5;

- разность двух значений углов поворота плоскости поляризации (р, соответствующих двум разным условиям ввода излучения, взятых для любого произвольного значения длины волны Я, является константой

- <р№) = a,j > где i, j - индексы, которые учитывают условия ввода (i ф j ), ау - константа;

- разность двух значений углов поворота плоскости поляризации ф(Лк) и Ф(Л,), взятых при значениях длин волн Лк и Л, и неизменных условиях ввода излучения (i = j), зависит от конкретной разности длин волн АЛ0 и типа оптического волокна и не зависит от изменения условий ввода излучения где т - индекс, учитывающий тип волокна, Ът - константа;

- для стандартного одномодового волокна угол поворота плоскости поляризации не зависит от длины волны, а для волокон с присадками Сг3+ и Yb3+-зависит.

Таким образом, вращательная дисперсия оптического волокна <р,(Я) зависит от типа волокна и может быть определена в виде суммы функций <р0(Л), соответствующих различным входным характеристикам излучения j где /-индекс, учитывающий тип оптического волокна; j - индекс, учитывающий условия ввода излучения; с, - константа. Значение с} определяется типом волокна.

Волокно, не содержащее присадок ионов переходных металлов, представляет собой центросимметричную среду и, как следствие, не является оптически активным (все компоненты тензора гирации равны нулю) [156]. Именно этим объясняется поведение кривых на рис.5.5. Заметим, что вследствие недостаточной мощности облучения не возникает наведенная внешним электромагнитным полем оптическая активность (т.к. электрогирация отсутствует).

Как известно, в видимой области спектра, примеси ионов группы переходных металлов (в т.ч. и редкоземельных) дают кроме полос поглощения также и узкие линии поглощения [157]. Именно эти флуктуации мощности распространяющегося в волокне излучения могут являться причиной поляризационной неустойчивости, которая приводит к повороту плоскости поляризации. Причем поведение <р(Л) в основном соответствует гиротропии в одноосных поглощающих кристаллах [158].

Внедренные ионы переходных металлов в матрицу плавленого кварца могут создавать локальную пространственную анизотропию, вызывая тем самым поворот плоскости поляризации. В отличие от неограниченных сред (например, кристаллов), оптические волокна требуют учета границ. В связи с этим наблюдаемые осцилляции дисперсии угла поворота плоскости поляризации от длины волны падающего излучения можно объяснить наличием волноводных биений в оптическом волокне. Поэтому поляризационные эффекты в оптическом волокне значительно отличаются от аналогичных в неограниченных средах, где учет границ не является необходимым.

Таким образом, можно выделить три возможных механизма, действующие в световодах с присадками ионов переходных металлов: линии поглощения; локальная пространственная анизотропия и оптические биения. На наш взгляд они дают физическую основу для объяснения полученных нами экспериментальных результатов. Разумеется, требуется более тщательный теоретический анализ учета вклада каждого из вышеупомянутых механизмов в наблюдаемые явления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3. С помощью установки, содержащей эталон Фабри-Перо, измерена ширина спектральной линии исходного узкополосного излучения, используемого для накачки кольцевой волоконно-оптической конструкции. Данное измерение необходимо для точной оценки преобразований, происходящих в кольцевой установке. В спектре излучения He-Ne лазера (А,=632,8 нм), имеется ряд спектральных мод, расположенных в интервале длин волн от 632,798155 до 632,801845 нм.

5. Впервые обнаружено, что вращательная дисперсия оптического волокна %(Л) зависит от типа световода и может быть определена в виде суммы функций фу(Л), соответствующих различным входным характеристикам излучения. где i- индекс, учитывающий тип оптического волокна; у-индекс, учитывающий условия ввода излучения; су - константа. Значение с} определяется типом волокна.

6. Предложен нетрадиционный способ применения эффектов рассеяния в оптических волокнах, заключающийся в использовании широкополосного излучения, вводимого через боковую поверхность световода. Установка позволяет наблюдать характер распределения интенсивности излучения по поперечному сечению оптического волокна. Данную установку, можно использовать для определения типа оптического волокна.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Осипова, Наталья Геннадьевна, Хабаровск

1. Продолжение поисковых исследований по изготовлению и поставке образцов металлизированного аэросила: Заключительный отчет / ХабИИЖТ; Рук. темы Стремовский Р.А. Тема № 138. - Хабаровск, 1979. - 17 с

2. Фотиади А.А. Наблюдение пассивной модуляции добротности в эр-биевом волоконном лазере при малых мощностях накачки / А.А. Фотиади, Р.В. Киян, О.В. Шакин // Письма в ЖТФ, 2001. Т.27, вып. 10. - С. 79-85

3. Рамановское рассеяние в кремнеземном волокне / Okada Kazuyuki, Yamaji Takayuki // Kinki daigaku kogakubu kenkyu hokoku=Res. Repts Fac. Eng. Kinki Univ. 2002. - № 36. - 133-137

4. Рамановское усиление в волокне на основе As-Si. Raman amplification in a As-Si fibre / Thielen P.A., Shaw L.B., Pureza P.C., Nguyen V.Q., Sanghera J.S., Aggarwal I.D. // Proc. SPIE. 2002. - 4628. - 74-77

5. Исследование широкополосных рамановских усилителей для диапазона 200 ТГц на оптических волокнах / Xue Fei, Qiu Кип, Li Zhonggui, Zheng Mian // Guangxue xuebao=Acta Photon. Sin. 2003. - 32, № 6. - 676-678

6. Голышев В.Ю. Влияние фазовой самомодуляции на вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна в волоконно-оптических линиях связи / В.Ю. Голышев, Е.А. Жуков, И.Э. Самарцев, Д.Г. Слепов // Журнал технической физики, 2004. Т.74, вып. 7. - С. 66-69

7. ВРМБ в волоконном усилителе с двойной оболочкой волокна. Stimulated Brillouin scattering in a dual-clad fiber amplifier / Brilliant Nathan A. // J. Opt. Soc. Amer. B. 2002. - 19, № 11. - 2551-2557

8. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Об использовании лампы накаливания в качестве накачки оптических волокон // Нелинейные свойства оптических сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001-С. 33-36

9. Осипова Н.Г., Ливашвили А.И. Четырехволновое смешение в оптических волокнах // Совершенствование управления перевозочным процессом сиспользованием новых информационных технологий: Сб. трудов/ Под ред. В.Г. Тиличенко. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.

10. Осипова Н.Г. Нелинейное преобразование излучения в кольцевой волоконно-оптической установке // Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 48-54

11. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Спектр излучения, пропущенного через оптическое волокно с присадкой Сг // Оптика кристаллов: Сборник научных трудов / Под. ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 10-13j I

12. Осипова Н.Г. Оптическое волокно, легированное ионами

13. Сг // Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. 3-5 декабря 2003 г. Тезисы докладов. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та. 2003.-С. 40-41

14. Осипова Н.Г., Криницын Ю.М. Исследование ширины спектральной линии А-=632,8 нм излучения He-Ne лазера // Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 43-47

15. Осипова Н.Г. Исследование спектра излучения He-Ne лазера // Опти-ка-2004. Труды конференции «0птика-2004» ФПО, Санкт-Петербург, 2004.

16. Желтиков A.M. Нелинейная оптика микроструктурированных волокон // Успехи физических наук, 2004. Т. 174, № 1. - С. 73-105

17. Торрес-Гомез И. Волоконно-оптические модуляция и переключение на основе эффекта Рамана / И. Торрес-Гомез, А. Мартинес-Риос, А.Н. Филиппов, В. Минкович // Оптический журнал, 2002. Т.69, № 5. - С.9-15

18. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика: Пер. с англ. М.: Мир, 1996.-С.323

19. Ахманов С.А. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988.-С. 310

20. Золотовский И.О. Динамика двухмодового излучения в оптических волноводах с сильной межмодовой связью / И.О. Золотовский, Д.И. Семенцов // Журнал технической физики, 2003. Т.73, вып. 9. - С. 84-89

21. Модуляционная неустойчивость режима одночастотного распространения в волокнах с сильным двулучепреломлением / Jia Weiguo, Yang Xin-gyu // Guangxue xuebao=Acta Photon. Sin. 2003. - 32, № 1. - 97-100

22. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999. - 671 с

23. Рамановский лазерный усилитель на оптическом волокне с высоким значением КПД. Highlyefficient 1,3 |imRamanfibreamplifier / DianovE. М., GrekovM. V., Bufetovl. A. // Electron. Lett. 1998. - 34, № 7. - 669-670

24. Вынужденное комбинационное саморассеяние фемтосекундных импульсов. I. Солитонный и несолитонный режимы когерентного саморассеяния /

25. Серкин В.Н., Беляева Т.П., Корро Г.Х., Агуеро Гранадос М. // Квантовая электроника. 2003. - 33, № 4. - С. 325-330

26. Неголономная связь состояния поляризации света и угла скрутки одномодового световода с линейным двулучепреломлением / Г.Б. Малыкин, Ю.И. Неймарк // Журнал технической физики. 1998. - 68, № 11. - С.128-129

27. Классификация методов контроля PMD. Polarization-mode dispersion mandates computation and control / Girard A., Guertin J. // Lightwave. 1996.-v.13 -№ 10.- 43,45-47

28. Поляризационные эффекты поляризационно-зависящего усиления и их влияние на волоконные лазеры / Chen Guofu, Sun Junqiang, Liu Deming, Huang Dexiu // Huazhong ligong daxue xuebao=J. Huazhong Univ. Sci. And Technol. 1999. - 27, № 10. - 33 - 35

29. Потери, вызванные поляризационной модовой дисперсией, в 4x40 Гбит/с WDM системах. Penalties due to PMD in 4x40 Gbit/s WDM systems / Wang Hongxiang, Zhao Wenyu, Wang Lan, Ji Yuefeng // Proc. SPIE. 2002. -4906.-302-308

30. Дисперсия PMD в волокне из различных сегментов / Dong Jian-jun, Wu Chong-qing, Wang Xiu-yan // Bandaoti guangdian=Semiconduct. Optoelectron. 2002.-23, № 1.-33-36

31. Волокна с фотонной запрещенной зоной, имеющие высокое двулучепреломление. Photonic bandgap fibre with high birefringence / Saitoh Kunimasa, Koshiba Masanori // IEEE Phton. Technol. Lett. 2002. - 14, № 9. -1291-1293

32. Мильков А.Ю. Поляризационный оптический переключатель на волоконном световоде / Ю.А. Мильков, Е.З. Савин // Оптика кристаллов: Сборник научных трудов / Под. ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.-С. 18-20

33. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Поляризационные явления в оптических волокнах // Оптические свойства конденсированных сред: Сборник научных трудов / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. -С. 32-37

34. Осипова Н.Г., Савин Е.З. Исследование деполяризации в оптических волокнах // Бюллетень научных сообщений № 8 / Под ред. В.И. Строганова. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. С. 56-62

35. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989.

36. Слепов В.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000. - 468 с

37. Зайцев Н.Ф., Полянин А.Д. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Физ.-мат., 2001. - 575 с

38. Федорюк М.В. Асимптотические методы для линейных обыкновенных уравнений. М.: Наука, 1983. - 352 с

39. Окоси Т. Волоконно-оптические датчики / Т.Окоси, К.Окамото, М.Оцу, Х.Нисихара, К.Кюма, К.Хататэ; Под ред. Т.Окоси: Пер. с япон. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 256 с

40. Максименко В.А. Проблема поддержания поляризации лазерного излучения в волоконных световодах / В.А.Максименко // Бюллетень научных сообщений № 3 / Под ред. В.И.Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - С. 5455

41. Максименко В.А. Особенности поляризации и распределения лазерного излучения, прошедшего через оптическое волокно / В.А.Максименко // Нелинейные просессы в оптике: Межвуз. сб. науч. тр. Хабаровск: ДВГУПС, 1999.-С. 32-34

42. Генерация солитона с длительностью 158 фс с использованием лазера с нелинейным вращением плоскости поляризации в оптическом волокне. 158 fs ultraahort soliton pulse from fibre laser / Shum P., Gong Y.D., Tang D.Y. // Proc. SPIE. 2002. - 4906. - 208-211

43. Kwon Jaejoong, Chung Seunghwan, Seo Seung-Woo, Lee Byoungho // Electron. Lett. 2003. - 39, № 8. - 649-650

44. Непрерывный перестраиваемый волоконный лазер с кольцевым резонатором. Continuous-wave tunnel ring fiber laser / Bonnet Christophe, Emile Oliver, Chauvat Dominique, Vallet Marc, Le Floch Albert // Opt. Lett. 2003. - 28, № 2. 84-86

45. Скляров O.K. Современные волоконно-оптические системы передачи. Аппаратура и элементы. М.: Солон-Р, 2001. - 237 с

46. Убайдуллаев P.P. Волоконно-оптические сети. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998.-267 с

47. Питерских С.Э. Оптические волокна для современных ВОСП // Вестник связи. 1998. - № 6. - С. 70-72

48. Элион Г. Волоконная оптика в системах связи / Г. Элион, X. Элион: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 200 с

49. Верник С.М. Оптические кабели связи: Учеб пособие для техникумов / С.М. Верник, В.Я. Гитин, B.C. Иванов. М.: Радио и связь, 1988. - 144 с

50. Spectral gain performance of optoelectronically gain-clamped EDFA: Abstr. Mett. Int. Soc. Opt Eng. " Fiber Opt. Compon and Opt. Commun. II", Beijing,

51. Sept. 16 -19,1998: Electron. Ed. / Cui Jingcui, Liu Xiaoming, Liu Dan, Li Qun, Wu Jian, Tang Pingsheng // SPIE Proc. 1998. - 3552. - C. 41 - 44

52. Generation of fourwave mixing products insid WDM C-band 1 W Er3+/i I

53. Yb amplifier / Jaouen Y., Bouzinac J.-P., Delavaux J.-M. P., Chabran C., Le Flohic M. // Electron. Lett. 2000. - 36, № 3. - C. 233 -235

54. Стерлинг Дональд Дж. Волоконная оптика. М.: ЛОРИ, 1998. - 288с

55. Перестраиваемый лазер на оптическом волокне, оболочка которого легирована иттербием / Chen Bai, Chen Lanrong, Fan Wei, Lin Zunqi // Guangzi xuebao=Acta Photon. Sin. 1999. - 2695. - С. 156 - 1621. Л I

56. Analysis of gain and noise performance of bidirectionally pumped Pr -doped fluoride fibre amplifier configurations with unbalanced pumping / Valles J.A., Lazaro J/A., Hotoleanu M. // J. Mod. Opt. 1998. - 45, № 12. - C. 2551 - 2560

57. Regenerative erbium-doped fibre ring laser-amplifier / Теуо T.C., Poo-palan P., Ahmad H. // Electron. Lett. 1999. - 35, № 17. - C. 1471 -1472

58. Широкополосные оптические усилители / Нисимура Масаюки // О Plus Е. 2000. - 22, № 9. - С. 1168 -1173-з I

59. Effecient silica-based Но fibre laser for 2 цт spectral region pumped at 1,15 цт / Kurkov A.S., Dianov E.M., Medvedkov O.I., Ivanov G.A., Aksenov V.A., Paramonov V.M., Vasiliev S.A., Pershina E.V. // Electron. Lett. 2000. - 36, № 12.-C. 1015-1016

60. Лазер на оптическом волокне, легированном эрбием и содержащем решетку брегговских отражателей / Guo Yubin, Kikuchi Kazuro // Zhongguo jiguang. A=Chin. J. Lasers. A. 2000. - 27, № 7. - C. 581 - 585

61. Соотношение между длиной волны и порогом лазерной генерации для волокна активированного иттербием / Chen Bai, Lin Zunqi // Guangxue xue-bao=Acta opt. sin. 2000. - 20, № 6. - C. 750 -754

62. Карлов H.B. Лекции по квантовой электронике/ Учеб. руководство. 2-е изд.,испр. и доп. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 336 с

63. Дианов Е.М. Методы сглаживания спектра усиления эрбиевых волоконных усилителей / Е.М.Дианов, В.И.Карпов, А.С.Курков, В.Н.Протопопов // Квантовая электроника. 1996. - 23, № 12. -С. 1059 - 1064

64. Жариков Е.В. Ионы Сг4+ новый эффективный сенсибилизатор для лазерных материалов на длины волн 1,5-3 мкм, активированных ионами Ег3+, Тш , Но , Dy / Е.В.Жариков, С.П. Калитин, Ю.М. Папин, A.M. Прохоров,

65. B.А. Смирнов, И.А. Щербаков // Квантовая электроника. 1994. - 21, №11.1. C.1305-1036

66. Абсорбционные и люминесцентные свойства ионов хрома в силикатных волоконных световодах. Автореферат диссертации канд. физ.-мат. наук. Двойрин В.В. М., 2003. - 18 с

67. Заявка 2740563 Франция, МПК6 G 02 В 6/22. Fibre optique comprenant un dopant fluorescent/ Desurvibe Emmanuel, Nouchi Pascale, Le

68. Sergent Ghristian; Alcatel Submarcom SA. № 9512859; Заявл. 31.10.95; Опубл. 30.04.97

69. Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справочник / И.И. Гроднев, А.Г. Мурадян, P.M. Шарафутдинов и др. М.: Радио и связь, 1993.-264 с

70. Гауэр, Дж. Оптические системы связи /Пер. с англ. под ред. А.И.Ларкина. М.: Радио и связь, 1989. - 500 с

71. Волоконная оптика и приборостроение / М.М.Бутусов, С.Л.Галкин, С.П.Оробинский, Б.П.Пал; Под общ. ред. М.М.Бутусова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. - 327 с

72. Шарупич Л.С., Тутов Н.М. Оптоэлектроника. М.: Энергоатомиз-дат, 1984.-256 с

73. Семенов А.Б. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи. М.: КомпьютерПресс, 1998. - 302 с

74. Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology / P.C. Becker, N.A. Olsson, J.R. Simpson. USA: ACADEMIC PRESS, 1997 - 464

75. Волоконно-оптическая связь: Приборы схемы и системы / Пер. с англ. под ред. М.Дж.Хауэса и Д.В.Моргана. М.: Радио и связь, 1982. - 272 с

76. Носов Ю.Р. Волоконно-оптическая связь. М.: Знание, 1990. - 64 с. (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Радиоэлектроника и связь»; №10)

77. Мурадян А.Г. Оптические кабели многоканальных линий связи / А.Г. Мурадян, И.С. Гольдфарб, В.П. Иноземцев. М.: Радио и связь, 1987. -200 с

78. Preparation and characterization of erbium-doped sol-gel silica glasses: Abstr. Meet. Int. Soc. Opt. Eng. "Rare-Earth-Doped Mater, and Devices III", San Jose, Calif., 23-29 Jan., 1999: Electron. Ed. / Lei Hongbing, Yang Qinqing, Ou

79. Haiyan,Chen Buwen, Yu Jinzhong, Wang Qiming, Xie Datao, Wu Jin-Gung // SPIE Proc.-1999.-3622.-C. 74-80

80. Осипова Н.Г. Кольцевой лазер на волокне, легированном хромом // Сборник научных трудов молодых ученых Дальневосточного региона России / Под ред. В.К. Булгакова. Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2001. -Вып. 1.-С. 150-152

81. Procede et appareil de fabrication de fibres optique dopees a 1 "erbium : Заявка 2746789 Франция, МПК6 С 03 В 37/075 / Yang J. S.; Samsung Electronics Co Ltd. №7903851; Заявл. 28.03.97; Опубл. 03.10.97

82. Заявка 1091461 ЕВП, МПК7 Н 01 S 3/067, G 02 В 6/16. Optical fiber for amplifying and production method therefor / Endo Shinji, Ishikawa Shinji, Kakui Motoki, Suzuki Toshimi; Sumitomo Electric Ind. № 009053513; Заявл. 25.02.2000; Опубл. 11.04.2001

83. Пат. 5930436 США, МПК6 G 02 В 6/22. Optical amplifying fiber and process of producing the same / Okamura Koji, Takeda Keiko; Fujitsu Ltd. № 08/868397; Заявл. 03.06.1997; Опубл. 27.07.1999; Приор. 27.12.1996, № 8-350156 (Япония); НПК 385/127

84. Поисковые исследования модификации наполнителей (белой сажи и аэросила) для пластических масс / ХабИИЖТ; Рук. темы Стремовский Р.А. - Хабаровск, 1978. - 19 с

85. Разработка металлизации антифрикционных компонентов / ХабИИЖТ; Рук. темы Стремовский Р.А. Хабаровск, 1979. - 36 с

86. Химия. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. 2-е изд. - Большая Российская энциклопедия, 1998. - 792 с

87. Крылов В.К., Кукушкин Ю.Н., Панина Н.С. Толковый химический словарь для всех: Справ, пособие / Под ред. Ю.Н. Кукушкина. М.: Высш. шк., 1999.-400 с

88. Тёрек М., Мика Й., Гегуш Э. Эмиссионный спектральный анализ. Пер с англ.: в2-х т. М.: Мир,1982. - 750 с

89. Ротман А.Е., Станевич Т.Е. Методы спектрального анализа. Л.: Машиностроение, 1975. - 178 с

90. Зайдель А.Н. Основы спектрального анализа. М.: Наука, 1965.322 с

91. Данцер К. Аналитика / К. Данцер, Э. Тан, Д. Мольх М.: Химия, 1981.-280 с

92. Беков Г.И. Спектральный анализ чистых веществ / Г.И. Беков, А.А. Бойцов, М.А. Большое и др. Под ред. Х.И. Зильберштейна. СПб.: Химия, 1994.-336 с

93. Газовые лазеры: Пер. с англ. / Под ред. И. Мак-Даниеля и У. Нигэна. М.: Мир, 1986. - 552 с

94. Некоторые причины уширения атомной спектральной линии / Liu Jian-Ke, Liu Cai-Yun. Guangpuxue yu guangpu fenxi=Spectrosc. and Spectral Anal. 2003. - 23, № 3. - C. 605-606

95. Гонда С., Дэко Д. Оптоэлектроника в вопросах и ответах. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1989. - 184 с

96. Красюк Б.А., Корнеев Г.И. Оптические системы связи и световод-ные датчики. Вопросы технологии. М.: Радио и связь, 1985. - 192 с

97. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи. М.: Радио и связь, 1990. - 224 с

98. Кошкин И.И. Шишкаревич М.Г. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1976. - 235 с

99. Спектрально-поляризационное поведение ортогонально поляризованных мод в He-Ne лазере. Спектрально-поляризацшна поведшка ортогонально поляризованных мод у He-Ne лазер1 / Конончук Г.Л., Стукаленко В.В. // Укр. ф1з. ж., 2003. 48, № 5. - 417-423

100. Кизель В.А. Гиротропия кристаллов / В.А. Кизель, В.И. Бурков. — М.: Наука, 1980. 304 с

101. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М.: Физматгиз., 1962. - 892 с

102. Калдыбаев К.А. Гиротропия одноосных поглощающих кристаллов // К.А. Калдыбаев, А.Ф. Константинова, З.Б. Перепалина. М. Изд-во: Ин-т Со-циально-экономич. проблем инвестирования, 2000. - 300 с