Особенности фоторефрактивного эффекта в кварцевых стеклах с различным легированием тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В КВАРЦЕВЫХ СТЕКЛАХ

ДЛЯ ВОЛОКОННОЙ ОПТИКИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Применение фоторефрактивного эффекта в волоконной оптике

1.1.1. Основные свойства, методы записи и типы брэгговскихрешеток показателя преломления

1.1.2. Применения брэгговских решеток

1.1.3. Термоустойчивость брэгговских решеток

1.1.4. Другие применения фоторефрактивного эффекта

1.2 Методы исследования фоторефрактивного эффекта

1.3 Механизмы фоточувствительности и модели фоторефрактивного эффекта

1.4 Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ

ФОТОРЕФРАКТИВНОГО ЭФФЕКТА

2.1 Технология плазмохимического осаждения БРСУТ)

2.2 Методика измерения спектральной зависимости фоторефрактивного эффекта

2.3 Экспериментальная методика исследования фоторефрактивного эффекта в пленочных структурах

2.4 Экспериментальные методики анализа фоторефрактивного эффекта в волоконных световодах.

2.4.1 Запись брэгговских решеток

2.4.2 Термический отжиг брэгговских решеток 43 ^ 2.4.3 Дифракционный анализ однородности брэгговских решеток.

2.5 Другие методы анализа экспериментальных образцов

2.6 Выводы

ГЛАВА 3. СПЕКТРАЛЬНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ФОТОРЕФРАКТИВНОГО ЭФФЕКТА

3.1 Методика анализа спектральной зависимости фоторефрактивного эффекта.

3.2 Спектральная зависимость фоторефрактивного эффекта в диоксиде кремния с различным легированием.

3.3 Выводы

ГЛАВА 4. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В ПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУРАХ

4.1. Двухфотонное возбуждение и спектры поглощения пленочных образцов.

4.2. Эффект уплотнения стекла под действием УФ излучения

4.3 Выводы

ГЛАВА 5. БРЭГГОВСКИЕ ВОЛОКОННЫЕ РЕШЕТКИ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ В АЗОТОСИЛИКАТНЫХ СВЕТОВОДАХ

5.1. Динамика записи брэгговских решеток в азотосиликатных волоконных световодах.

5.2. Поведение брэгговских решеток типа I при термическом отжиге.

5.3. Динамика термического распада решеток типа На.

5.4 Выводы

Под фоторефрактивным эффектом (ФРЭ) понимается не релаксирующее при комнатной температуре изменение показателя преломления диэлектриков под действием оптического, как правило, лазерного излучения неразрушающей материал интенсивности. ФРЭ может играть негативную роль в технике. Так, изменение показателя преломления оптических систем и телескопов в космосе под действием ультрафиолетового и рентгеновского излучения приводит к расфокусировке и искажению изображений [1]. С другой стороны, данный эффект находит широкое применение в современной оптоэлектронике и волоконной оптике, являясь ключевым механизмом для создания целого ряда устройств. Так, благодаря ФРЭ, в волоконных световодах стало возможным создание решеток показателя преломления, выполняющих роль оптических фильтров, зеркал волоконных лазеров, чувствительных элементов датчиков физических величин [2-17]. ФРЭ может найти применение и в интегральной оптике для создания планарных волноводных структур как основы будущих оптических интегральных схем и процессоров [18]. Таким образом, изучение механизмов ФРЭ является на сегодняшней день актуальной задачей, решение которой может, с одной стороны, не только удешевить производство, но и создать новые элементы волоконной и интегральной оптики. С другой стороны это поможет избежать нежелательного проявления данного эффекта в точных оптических системах.

В волоконной оптике ФРЭ наблюдается в ряде легированных кварцевых стекол, использующихся для создания волоконных световодов и устройств на их основе. Его суть заключается в фотоиндуцированном изменении показателя преломления сердцевины световода, причем это изменение при комнатной температуре практически не релаксирует после прекращения процесса облучения. Эффект имеет место при облучении стекла излучением лазеров УФ диапазона. С практической точки зрения фоточувствительным можно считать стекло, показатель преломления которого изменяется более чем на 10"4 при

•у плотности дозы облучения до 100 кДж/см .

Среди фоточувствительных стекол для волоконной оптики наибольшее распространение получило кварцевое стекло, легированное германием. Это стекло является основным материалом сердцевины волоконных световодов для систем оптической связи [19-21]. Большинство внутриволоконных брэгговских решеток записываются в стандартном или высоколегированном германосиликатном волоконном световоде [2-5]. Иногда для повышения фоточувствительности такие световоды насыщаются молекулярным водородом, что при тех же условиях облучения увеличивает в несколько раз эффективность записи решеток [2-5,22,23]. Механизмы ФРЭ в кварцевом стекле, легированном германием, изучаются на протяжении двух последних десятилетий. За это время было предложено множество моделей, претендующих на полное или частичное объяснение природы ФРЭ [24-48]. Некоторые модели являются обобщенными и могут быть использованы для объяснения ФРЭ и в стеклах другого состава.

Менее распространенным фоточувствительным материалом для волоконной оптики является кварцевое стекло, легированное фосфором. Световоды с сердцевиной из такого стекла используются в рамановских усилителях и конверторах, а брэгговские решетки, записанные непосредственно в фосфосиликатном световоде, образуют зеркала резонаторов [49-55].

Относительно новым фоточувствительным материалом для волоконной оптики является кварцевое стекло, легированное азотом. Световоды на основе азотосиликатного стекла были созданы в Научном Центре Волоконной Оптики при Институте Общей Физики РАН с помощью технологии плазмохимического осаждения низкого давления БРСУТ) [56-64]. Для производства азотосиликатных световодов используются только три наиболее распространенных элемента земной коры - кремний, кислород и азот. Дорогостоящий германий отсутствует, что делает данный тип световодов потенциально более дешевым. Световоды на основе кварцевого стекла, легированного азотом, не уступают по ключевым параметрам стандартным германосиликатным [56-58]. Кроме того, новый тип световода обладает целым рядом уникальных свойств, среди них высокая стойкость к воздействию ионизирующего излучения [58,59]. Волоконные решетки, записанные в азотосиликатном световоде, обладают высокой термической устойчивостью, что особенно важно при использовании внутриволоконных решеток в качестве чувствительных элементов датчиков физических величин (температуры, напряжения, деформации, давления), способных работать в широком температурном диапазоне [62-64]. Также повышенная термическая устойчивость является гарантией длительной и качественной работы решеток и в стандартных условиях, где диапазон рабочих температур ограничивается 60-70 °С [2,6,34,65-70]. Таким образом, волоконные световоды с сердцевиной из кварцевого стекла, легированного азотом, и устройства на его основе являются чрезвычайно перспективными. Поэтому экспериментальное исследование характеристик ФРЭ в данном типе световодов и стекол является актуальной задачей, решаемой в данной работе.

Для всестороннего исследования данного вопроса нами были использованы три экспериментальные методики.

Предложена и реализована методика исследования спектральной зависимости ФРЭ в объемных образцах стекла. На основе результатов данного исследования сделаны выводы о происхождении ФРЭ в азотосиликатном стекле, в сравнении со стеклами, легированными германием и фосфором. Такая методика для исследования ФРЭ ранее не применялась. Было показано, что ФРЭ в исследованных стеклах носит сложный, составной характер. На изменение показателя преломления в области высокой прозрачности стекла в большей или меньшей степени оказывают влияние изменения как в электронной (высокочастотной) части поляризуемости материала, так и в ионной (низкочастотной) составляющей.

Второй методикой является исследование ФРЭ в пленках. В работе изучались пленки толщиной ~10-20 мкм, легированные как азотом, так и германием. Пленки осаждались на кварцевых подложках с помощью технологии БРСУБ. ФРЭ в пленках изучался посредством записи фазовой решетки с помощью эксимерного лазера. Анализировалась динамика записи и эволюция поверхности образца в процессе облучения. Был обнаружен и исследован эффект уплотнения стекла под действием облучения, определена его роль в формировании фазовой решетки. Было установлено влияние длины волны облучения и роль многофотонного поглощения. В совокупности с результатами других экспериментов это позволило сделать вывод о существенном вкладе двухфотонного поглощения в ФРЭ в азотосиликатном стекле.

Третьей использованной нами методикой, являлось исследование ФРЭ методами волоконной оптики. Была исследована динамика записи брэгговских решеток и ее зависимость от плотности энергии лазерного УФ излучения в азотосиликатных световодах. Было проведено исследование динамики термического распада решеток и ее зависимость от режимов записи. На основе результатов экспериментов был сделан ряд выводов о природе ФРЭ в кварцевом стекле, легированном азотом.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

5.4 Выводы

Таким образом, было показано, что динамика записи решетки в кварцевом волоконном световоде с сердцевиной, легированной азотом, зависит от плотности энергии в импульсе АгР эксимерного лазера, что в явном виде указывает на роль двухфотонного поглощения.

Наличие депрессированной, легированной фтором оболочки повышает фоточувствительность азотосиликатного световода. Эффективность записи решеток как типа I, так и типа На возрастает при этом в 4 раза.

Проанализирована динамика записи решетки типа На в световоде с сердцевиной, легированной азотом. Показано, что динамика записи обуславливается суперпозицией, по меньшей мере, двух независимых эффектов. Показано, что эффект типа На можно объяснить изменением геометрических размеров сердцевины в местах облучения. Это обусловлено уплотнением стекла, приводящим к сжатию сердцевины.

Сделано предположение о влиянии диффузии легирующих добавок азота и фтора в приграничной области сердцевина/оболочка как на запись, так и на термический отжиг решеток.

В экспериментах по термическому отжигу решеток показано наличие, по меньшей мере, двух факторов, обуславливающих формирование решетки типа I в азотосиликатном световоде. Предложена модель, описывающая термический распад брэгговских решеток типа I в азотосиликатном световоде. Модель основана на гипотезе о двух типах электронных ловушек с различными энергиями активации.

Вполне вероятно, что высокая термическая устойчивость азотосиликатных брэгговских решеток при записи импульсами лазера с плотностью энергии 200 мДж/см2 и выше объясняется процессом фотоиндуцированной диффузии атомов азота. В пользу данного вывода говорят и предыдущие исследования, где обнаружена высокая диффузионная способность атомов азота при точечном нагреве световода электрической дугой или С02 лазером [61].

Сделано предположение о влиянии кристаллизации стекла на эволюцию параметров решетки при отжиге. Найден максимальный порог плотности энергии импульса для записи решеток, при котором не происходит заметной деградации прочностных характеристик световода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Создана автоматизированная экспериментальная установка для измерения дисперсии показателя преломления в объемных образцах стекла с точностью 10"4 в спектральном интервале 300-2600 нм. При ее помощи впервые определена спектральная зависимость фоторефрактивного эффекта в кварцевых стеклах, легированных азотом, германием и фосфором. Установлено, что спектральные зависимости фоторефрактивного эффекта в исследованных стеклах немонотонны. Показано, что сложный характер этих зависимостей обусловлен одновременными фотоиндуцированными изменениями как электронной (высокочастотной), так и ионной (низкочастотной) компонент поляризуемости стекла. Показано, что в зависимости от легирующей добавки фотоиндуцированные изменения компонент поляризуемости различны.

2. Впервые предложен и реализован экспериментальный метод исследования фоторефрактивного эффекта на пленочных образцах, основанный на анализе дифракции лазерного пучка на фотоиндуцированной длиннопериодной фазовой структуре, особенностью которого является возможность контроля контраста записываемой структуры непосредственно в процессе облучения. С помощью этого метода в пленках из германосиликатного стекла с бором обнаружено немонотонное поведение фазового контраста как функции экспозиционной дозы облучения на длине волны 193 нм. Показано, что эта немонотонность может быть связана с фотоиндуцированной деформацией поверхности пленки.

3. Экспериментально исследована динамика записи и термического распада брэгговских решеток в высокоапертурных (Дп~0.04) волоконных световодах с сердцевиной из кварцевого стекла, легированного азотом, и оболочкой из нелегированного и легированного фтором кварцевого стекла. Показано, что наличие фторированной оболочки приводит к значительному (четырехкратному) ускорению записи решеток. Показано наличие двухфотонных процессов при записи решетки в световоде на основе кварцевого стекла, легированного азотом. Предложена модель формирования брэгговских решеток типа На, основанная на появлении периодической модуляции диаметра сердцевины световода в местах облучения.

4. Разработаны режимы записи брэгговских решеток в азотосиликатном световоде с рекордно высокой термической стойкостью. Установлено, что при данных режимах не разрушается материал световода. Такие решетки сохраняют свои свойства в условиях длительного отжига при температурах более 900 °С и, поэтому, представляются наиболее подходящими для датчиков физических величин, работающих при высоких температурах.

5. Предложена модель, описывающая термический распад брэгговских решеток типа I и термоустойчивых решеток типа На в азотосиликатном световоде. Модель основана на предположении о существовании двух типов электронных ловушек с различными энергиями активации. Высокая термическая устойчивость азотосиликатных брэгговских решеток при записи импульсами лазера с плотностью энергии 200 мДж/см2 и выше объяснено фотоиндуцированным выходом атомов азота из сетки стекла сердцевины.

В заключении хочу выразить искреннюю благодарность директору НЦВО при ИОФ РАН академику Е.М.Дианову за проявленный интерес и всестороннюю поддержку данной работы, своим научным руководителям профессору К.М.Голанту и старшему научному сотруднику А.Л.Томашуку за неоценимый переданный опыт и помощь в проведении исследований, В.Б.Неуструеву, В.М.Машинскому и С.А.Васильеву на конструктивную критику и обсуждение полученных результатов, а также своей супруге Е.А.Бутовой за моральную поддержку и техническую помощь при написании данной работы.

1. Raman Kashyap, "Fiber Bragg Gratings", Academic Press, San Diego London Boston New York Sydney Tokyo Toronto, 1999

2. Andreas Othonos, "Fiber Bragg gratings" (Reviwe article), Rev. Sei. Instrum., Vol. 68, No. 12 (1997), pp. 4309-4341.

3. Philip St. J. Russell, Jean-Luc Archambault and Laurence Reekie, "Fibre gratings", Physics World, (1993), pp. 41-46.

4. К. O. Hill, B. Mallo, F. Bilodeau, and D. C. Johnson, "Photosensitivity in optical fibers", Annu. Rev. Mater. Sei., Vol.23, (1993), pp.125-157.

5. B. Poumellec, "Kinetics of thermally activated physical processes in disordered media", General Kinetics partlA-IEEE, POWAG 2000.

6. P. R. N. Childs, J. R. Greenwood, and C. A. Long, "Review of temperature measurement" (Review article), Review of Scientific instruments, Vol. 71, No. 8 (2000), pp. 2959-2978.

7. Alan D. Kersey, "A Review of Recent Developments in Fiber Optic Sensor Technology" (Invited paper), Optical Fiber Technology, Vol. 2 (1996), pp.291-317.

8. Y. J. Rao, "Recent progress in applications of in-fibre Bragg grating sensors", Optics and Lasers in Engineering, Vol. 31, (1999), pp. 297-324.

9. Wolfgang Ecke, Ines Latka, Reinhardt Willsch, Arnd Reutlinger and Roland Graue, "Fibre optic sensor network for spacecraft health monitoring", Meas. Sei. Technol., Vol. 12 (2001), pp. 974-980.

10. Kerstin Schroeder, Wolfgang ecke, Rudolf Mueller, Reinhardt Willsch and Andrey Andreev, "A fibre Bragg grating refractometer", Meas. Sci. Technol., Vol. 12 (2001), pp. 757-764.

11. A. Fernandez Fernandez, F. Berghmans, B. Brichard, P. Megret, M. Decreton, M. Blondel and A. Delchambre, "Multi-component force sensor based on multiplexed fibre Bragg grating strain sensors", Meas. Sci. Technol., Vol. 12 (2001), pp. 1-4.

12. S. C. Tjin, Y. Wang, X. Sun, P. Moyo and J. M. W. Brownjohn, "Application of quasi-distributed fibre Bragg grating sensors in reinforced concrete structures", Meas. Sci. Technol., Vol. 13 (2002), pp. 583-589.

13. J. Read and P. D. Foote, "Sea and flight trials of optical fibre Bragg grating strain sensing systems", Smart. Mater. Struct., Vol. 10 (2001), pp. 1085-1094.

14. R. L. Idress, M. B. Kodindouma, A. D. Kersey and M. A. Davis, "Multiplexed Bragg grating optical fiber sensors for damage evaluation in highway bridges", Smart Mater. Struct., Vol. 7 (1998), pp. 209-216.

15. P. Agnihotri, Rajeev Tyagi and Isamu Kato, "Silicon Oxynitride Waveguides for Optoelectronic Integrated Circuits", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 36 (1), No. 11 (1997), pp. 6711-6713.

16. James W.Fleming, "Dispersion in Ge02-Si02 glasses", Applied Optics, Vol.23, No.24 (1984), pp.4486-4493

17. Y.Y.Huang, ASarkar, P.C.Schultz, "Relationship Between С omposition, Density and Refractive index for Germania Silica Glasses", Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 27 (1978), pp.29-37

18. В.М.Машинский, "Оптические свойства германосиликатного стекла для волоконных световодов с малыми потерями", Труды ИОФ АН СССР, Том 5, стр.82-93

19. A. Partovi, Т. Erdogan, V. Mizrahi, P. J. Lemaire, A. M. Glass, and J. W. Fleming, "Volume holographic storage in hydrogen treated germano-silicate glass", Appl. Phys. Lett., Vol. 64 (7), No. 14 (1994), pp. 821-823.

20. P.J.Lemaire, R.M.Atkins, V.Mizrahi, adm W.A.Reed, "High-pressure H2 loading as a technique for achieving ultrahigh UV photosensitivity and thermal sensitivity in Ge02 doped optical fibers", Electronics Letters, Vol.29 (1993), pp.1191-1193

21. P.St.J.Russell, L.J.Poyntz-Wright, and D.P.Hand,"Frequency Doubling, Absorption and Grating F ormation in Glass Fibres: Effective Defects or Defective Effects?", SPIE, Vol. 1373, Fiber Laser Sources and Amplifiers II (1990), pp. 126-139

22. V. B. Neustruev, "Colour centres in germanosilicate glass and optical fibres" (Review Article), J. Phys.: Condens. Matter, Vol. 6 (1994), pp. 6901-6936.

23. В. Б. Неуструев, "Электрострикционный механизм образования брэгговской решетки в германосиликатных световодах", Квантовая электроника, Том 31, No И (2001), стр. 1003-1006.

24. A. D. Heaney and Т. Erdogan, N. Borrelli, "The significance of oxygen-deficient defects to the photosensitivity of hydrogen-loaded germano-silicate glass", Journal of Applied Physics, Vol. 85, No. 11 (1999), pp.7573-7578.

25. В. О. Соколов, В. Б. Сулимов, "Фотоструктурные процессы в легированном кварцевом стекле: физические идеи, основанные на моделировании точечных дефектов", Волоконно-оптические технологии, материалы и устройства, №3, 2000, стр. 35-46.

26. E.M.Dianov, V.G.Plotnichenko, V .V.Koltashev, and Yu.N.Pyrkov, N.H.Ky, H .G. Limberger, and R.P.Salathe, "UV-irradiation-induced structural transformation of germanoscilicate glass fiber", Optics Letters, Vol. 22, No. 23 (1997), pp. 17541756.

27. V. V. Tugushev, К. M. Golant, "Excited oxygen-deficient center in silicon dioxide as a structurally non-rigid, mixed-valence complex", Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 241 (1998), pp. 166-173.

28. К.М.Голант, В.В.Тугушев, "Механизмы и особенности фотоиндуцированной электронной перестройки кислородных вакансий в легированном кварцевом стекле", Физика твердого тела, том.41, вып.6 (1999), стр.1019-1025

29. Т. Erdogan, V. Mizrahi, P. J. Lemaire, and D. Monroe, "Decay of ultraviolet-induced fiber Bragg gratings",J. Appl. Phys, Vol. 76, No 1 (1994), pp.73-80.

30. B.Poumellec, "Links between writing and erasure (or stability) of Bragg gratings in disordered media", Journal of Non-Crystalline Solids, Vol.239 (1998), pp. 108-115

31. B. Poumellec, P. Niay, M. Douay and J. F. Bayon, "The UV-induced refractive index grating in Ge:SiC>2 preforms: additional CW experiments and the macroscopic origin of the change in index", J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 29 (1996), pp.1842-1856

32. P. Y. Fonjallaz, H. G. Limberger, R. P. Salathe, F. Cochtt, B. Leuenberger, "Correlation of index changes with stress changes in fibers containing UV-written Bragg gratings", preprint ECOC (1994), 246wgl (sep94) 11.

33. Fan Piao, William G. Oldham, Eugene E. Haller, "Ultraviolet-induced densification of fused silica", Journal of applied physics, Vol. 87, No. 7 (2000), pp. 3287-3293.

34. F. Kherbouche, B. Poumellec, F. Charpentier and P. Niay, "Chemical migration during UV writing of Bragg gratings in germanium doped silica optical fibres", J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 33 (2000), pp. 3233-3238.

35. Abdulhalim, "Model for photoinduced defects and photorefractivity in optical fibers", Appl. Phys. Lett., Vol. 66, No. 24 (1995), pp. 3248-3250.

36. Tsung-Ein Tsai, Glen M. Williams, and E. Joseph Friebele, "Index structure of fiber Bragg gratings in Ge-Si02 fibers", Optics Letters, Vol. 22, No. 4 (1997), pp. 224226.

37. Hideo Hosono andHiroshi Kawazoe, Junji Nishii, "Defect formation in Si02:Ge02 glasses studied by irradiation with excimer laser light", Rapid Communications, Physical Review B, Vol. 53, No. 18 (1996), pp. R11 921-R11 923.

38. J. Canning and M. Aslund, "Correlation of ultraviolet-induced stress changes and negative index growth in type Ha germanosilicate waveguide gratings", Optics Letters, Vol. 24, No. 7 (1999), pp. 463-465.

39. M. V. Bazylenko, D. Moss, and J. Canning, "Complex photosensitivity observed in germanosilica planar waveguides", Optics Letters, Vol. 23, No. 9 (1998), pp. 697699.

40. J. С anning, D. M oss, M. A slund a nd M. В azylenko, "As tudy о f n egative i ndex grating growth in germanosilicate planar waveguides", Optical and Quantum Electronics, Vol. 31 (1999), pp. 469-480.

41. E.M.Dianov, D.G.Fursa, A.A.Abramov, M.I.Belovolov, M.M.Bubnov, A.V.Shipulin, A.M.Prokhorov, G.G.Devyatykh, A.N.Gur'yanov, V.F.Khopin, "Raman fibre-optics amplifier of signals at the wavelength of 1.3 pm", Quantum Electronics, Vol.24 (1993), pp.749-751

42. Е.М.Дианов, "Мощные непрерывные волоконные ВКР лазеры", Волоконно-оптические технологии, материалы и устройства, №2 (1999), с.6-8

43. I.A.Bufetov, M.M.Bubnov, Y.V.Larionov, M.A.Melkoumov, A.A.Rybaltovsky,0

44. S.L.Semjonov, E.M.Dianov, "1480 nrri Two-cascaded Highly Efficient Raman Fiber Laser", Proc. CLEO 2002, CThJ5

45. Ю. В. Ларионов, А. А. Рыбалтовский, С. Л. Семенов, М. М. Бубнов и Е. М. Дианов, "Особенности проявления фоточувствительности в фосфоросиликатных световодах с малыми потерями", Квантовая электроника, Том 32, No 2 (2002), стр. 124-128.

46. Eugene М. Dianov, Konstantin М. Golant, Rostislav R. Khrapko, A. S. Kurkov, and Alexander L. Tomashuk, "Low-Hydrogen Silicon Oxynitride Optical Fibers Prepared by SPCVD", Journal of Lightwave Technology, Vol. 13, No. 7 (1995), pp. 1471-1474.

47. К. M. G olant, E. M. Dianov, R. R. К hrapko, A. L. T omashuk, " Nitrogen-doped silica fibers and fiber-based optoelectronic components", Proceedings of SPIE, Vol. 4083 (2000), 2-11

48. R. R. Khrapko, К. M. Golant, E. M. Dianov, A. L. Tomashuk, "Nitrogen-Doped Silica Optical Fibres: The Technology, Features And Promising Applications", 9th Cimtec-World Ceramics Congress, Ceramics: Getting into the 2000's Part E (1999), pp. 541-547.

49. E. M. Dianov, К. M. Golant, R. R. Khrapko and A. L. Tomashuk, "Nitrogen doped silica core fibres: A new type of radiation-resistant fibre", Electronics Letters, Vol. 31, No. 17 (1995), pp. 1490-1491.

50. E. M. Dianov, К. M. Golant, R. R. Khrapko, О. I. Medvedkov, A. L. Tomashuk, S. A. Vasil'ev, "UV absosption and luminescence in silicon oxynitride prepared by hydrogen-free SPCVD-process", Optical Materials, Vol. 5, (1996), pp. 169-173.

51. E. M. D ianov, V. I. K arpov, M. V. G rekov, K. M. G olant, S. A. Vasiliev, O.I. Medvedkov, R. R. Khrapko, "Thermo-Induced Long-Period Fibre Gratings", ECOC 97, 22-25 September 1997, Conference Publication No. 448, pp. 53-56.

52. E. M. Dianov, K. M. Golant, R. R. Khrapko, A. S. Kurkov, B. Leconte, M. Douay, P. Bernage and P. Niay, "Strong Bragg Gratings Formation In Germanium-Free Nitrogen-Doped Silica Fibers", OFC (1997), PD5 1-4

53. E. M. Dianov, K. M. Golant, R. R. Khrapko, A. S. Kurkov, B. Leconte, M. Douay, P. Bernage and P. Niay, "Grating formation in a germanium free silicon oxynitride fibre", Electronics Letters, Vol. 33, No. 3 (1997), pp. 236-238.

54. D.L.Williams and R.P.Smith, "Accelerated lifetime tests on UV written intra-core gratings in boron germania codoped silica fibre", Electronics Letters, Vol.31 (1995), 2120-2121

55. Sriraman Kannan, Jerry Z. Y. Guo, and Paul J. Lemaire, "Thermal Stability Analysis of UV-Induced Fiber Bragg Gratings", Journal of Lightwave Technology, Vol. 15, No. 8 (1997), pp. 1478-1483.

56. M. Aslund and J. Canning, "Annealing properties of gratings written into UV-^ presensitized hydrogen-outdiffused optical fiber", Optics Letters, Vol. 25, No. 102000), pp. 692-694

57. K.O.Hill, Y.Fujii, D.C.Johnson and B.S.Kawasaki, "Photosensitivity in optical fiber waveguides: Application to reflection filer fabrication", Appl.Phys.Lett., Vol.32 (1978), pp.647-649

58. P. J. Lemaire, A. M. Vengsarkar, W. A. Reed, and D. J. DiGiovanni, "Thermally enhanced ultraviolet photosensitivity in Ge02 and P2Os doped optical fibers", Appl. Phys. Lett., Vol. 66 (16), No. 17 (1995), pp. 2034-2036

59. D. L. Williams, B. J. Ainslie, J. R. Armitage, R. Kashyap and R. Campbell, "Enhanced UV photosensitivity in boron codoped germanosilicate fibres", Electronics Letters, Vol. 29, No! 1 (1993), pp. 45-47

60. G. Brambilla, V. Pruneri, L. Reekie, C. Contardi, D. Milanese, M. Ferraris, "Photosensitivity in tin CO-doped silica optical fibres", ECOC (2000), September 3-7, Munich, Germany, Vol.1, pp. 49-50

61. G. Brambilla, V. Pruneri, and L. Reekie, C.Contardi, D. Milanese, and M. Ferraris,

62. Bragg gratings in ternary Si02:Sn02:Na20 optical glass fibers", Optics Letters, Vol. 25, No. 16 (2000), pp. 1153-1155

63. G. Brambilla, V. Pruneri, and L. Reekie, "Photorefractive index gratings in Sn02:Si02 optical fibers", Applied Physics Letters, Vol. 76, No. 7 (2000), pp. 807809

64. X.-C. Long, S. R. J. Brueck, "Composition dependence of the photoinduced refractive-index change in lead silicate glasses", Optics Letters, Vol. 24, No. 16 (1999), pp. 1136-1138

65. X.-C. Long and S. R. J. Brueck, "Large photosensitivity in lead-silicate glasses", Applied Physics Letters, Vol. 74, No. 15 (1999), pp. 2110-2112

66. Christian V. Poulsen, Torben Storgaard-Larsen, Jorg Hubner, Otto Leistiko,"Novell ^ type of highly photosensitive germanium doped silica glass: co-doping withnitrogen", SPIE, Vol. 2998,0277-786X/97 (1997), pp. 132-141

67. Y. Wang, L. Phillips, C. Yelleswarapu, T. George, A. Sharma, S. Burgett, P. Ruffin, "Enhanced growth rate for Bragg grating formation in optical fibers withtitania-doped outer cladding", Optics Communications, Vol. 163 (1999), pp. 185188

68. L. Dong, J. L. Cruz, J. A. Tucknott, L. Reekie, and D. N. Payne, "Strong photosensitive gratings in tin-doped phosphosilicate optical fibers", Optics Letters, Vol. 20, No. 19 (1995), pp. 1982-1984

69. L. Dong, J. L. Cruz, L. Reekie, M. G. Xu, and D. N. Payne, "Enhanced Photosensitivity in Tin-Codoped Germanosilicate Optical Fibers", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 7, No. 9 (1995), pp. 1048-1050

70. K. O. Hill, B. M alo, F. B ilodeau, D.C.J ohnson, a nd J. A lbert, "Bragg gratings fabricated in monomode photosensitive optical fiber by UV exposure through a phase mask", Appl. Phys. Lett., Vol. 62, No. 10 (1993), pp. 1035-1037

71. G.Meltz, W.W.Morey, W.H.Glenn, "Formation of Bragg gratings in optical fibres by transverse holographic method", Opt.Lett., Vol.14 (1989), p. 823

72. H. Patrick and S. L. Gilbert, "Growth of Bragg gratings produced by continuous-wave ultraviolet light in optical fiber", Optics Letters, Vol. 18, No. 18 (1993), pp. 1484-1486

73. C. G. Askins, M. A. Putnam, G. M. Williams, and E. J. Friebele, "Stepped-wavelength optical-fiber Bragg grating arrays fabricated in line on a draw tower", Optics Letters, Vol. 19, No 2 (1994), pp. 147-149

74. K.M.Golant, "Bulk Silicas Prepared By Low Pressure Plasma CVD: Formation of Structure and Point Defects",Proc.NATo School Vol.2,Defects in Si02and Related Dielectrics: Science and Technology (2000), pp.427-452

75. K. E. Chisholm, K. Sugden and I. Bennion, "Effects of thermal annealing on Bragg fiber gratings in boron/germania co-doped fibre", J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 31 (1998), pp. 61-64

76. H. Patrick and S. L. Gilbert, A. Lidgard and M. D. Gallagher, "Annealing of Bragg gratings in hydrogen-loaded optical fiber", J. Appl. Phys., Vol. 78 (5), No. 1 (1995), pp. 2940-2945

77. B.Malo, J.Albert, K.O.Hill, F.Bilodeau and D.C.Johnson, "Effective index drift from molecular hydrogen diffusion in hydrogen-loaded optical fibres and its effect on Bragg grating fabrication", Electronics Letters, Vol. 30, No.5 (1994), pp. 442444

78. C. L. Liou, L. A. Wang, M. C. Shih, T. J. Chuang, "Characteristics of hydrogenated fiber Bragg gratings", Applied Physics A, Vol. 64, (1997), pp. 191-197

79. Riant and B. Poumellec, "Thermal decay of gratings written in hydrogen-loaded germanosilicate fibres", Electronics Letters, Vol. 34, No. 16 (1998)

80. V. Grubsky, D. S. Starodubov, and J. Feinberg, "Effect of molecular water on thermal stability of gratings in hydrogen-loaded optical fibers", OFC (1999),ThD2-l/53-ThD2-3/55

81. L. Dong, L. Reekie, L. Cruz, D. N. Payne, "Grating formation in a phosphorus-doped germanosilicate fiber", Technical Digest, OFC (1996), Tuesday Afternoon, pp.82-83

82. B.Leconte, "Contribution a l'etude de la photosensibilite des fibres en silice sous l'effet d'une insolation par unlaser ArF", thesis. Lille University 1998 (на французском)

83. J. Canning, D. Moss, M. Aslund and M. Bazylenko, "Negative index gratings in germanosilicate planar waveguides", Electronics Letters, Vol. 34, No. 4 (1998). pp. 366-367

84. C.G.Askins, M.A.Putnam, "Optical spectrometer with improved geometry and data processing for monitoring fiber optic Bragg gratings", United States Patent No US 6233373 Bl, May 15, 2001

85. Michael Fokine, "Thermal stability of chemical composition gratings in fluorine-germanium-doped silica fibers", Optics Letters, Vol. 27, No. 12 (2002), pp. 1016-1018.

86. Michael Fokine, "Formanion of thermally stable chemical composition gratings in optical fibers", J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 19, No. 8 (2002), pp. 1759-1765.

87. Canning, K. Sommer and M. Englund, "Fibre gratings for high temperature sensor applications", Meas. Sci. Technol., Vol. 12 (2001), pp. 824-828.

88. Gilberto Brambilla and Harvey Rutt, "Fiber Bragg gratings with enhanced thermal stability", Applied Physics Letters, Vol. 80, No 18 (2002), pp.3259-3261.

89. G. Brambilla, "High-temperature fibre Bragg grating thermometer", Electronics Letters, Vol. 38, No. 17 (2002).

90. Georges Humbert and Abdelrafik Malki, "Electric-arc-induced gratings in non-hydrogenated fibres: fabrication and high-temperature characterizations", Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, Vol. 4 (2002), pp. 194-198.

91. David L.Griscom, "The natures of point defects in amorphous silicon dioxide", Defects in Si02 and Related Dielectrics: Science and Technology", edited by G.Pacchioni, L.Skuja, D.L.Griscom, NATO Science Series, II, Vol.2, pp.117-159

92. V.A.Radzig, "Defects on activated silica surface", Defects in Si02 and Related Dielectrics: Science and Technology", edited by G.Pacchioni, L.Skuja, D.L.Griscom, NATO Science Series, II, Vol.2, pp.339-390

93. M. Douay, W. X. Xie, E. Fertein, P. Bernage, P. Niay, J. F. Bayon and T. Georges, "Behaviors of spectral transmissions of photorefractive filters written in germania-doped fibers: writing and erasing experiments", Vol. 2044, (1993), pp. 88-112

94. Jacob Rathje and Martin Kristensen, Jens Engholm Pedersen, "Continuous anneal method for characterizing the thermal stability of ultraviolet Bragg gratings", Journal of applied physics, Vol. 88, No. 2 (2000), pp. 1050-1055

95. L. Dong and W. F. Liu, "Thermal decay of fiber Bragg gratings of positive and negative index changes formed at 193 nm in a boron-codoped germanosilicate fiber", Applied Optics, Vol. 36, No. 31 (1997), pp. 8222-8226

96. S. Monneret, S. Tisserand, F. Flory, and H. Rigneault,"Light-induced refractive-index modifications in dielectric thin films: experimental determination of relaxation time and amplitude", Applied Optics, Vol. 35, No. 25 (1996), pp. 50135020

97. J. Canning, M. G. Sceats, S. Fleming, "Grating structures with phase mask period in silica-on-silicon planar waveguides", Optics Communications, Vol. 171 (1999), pp. 213-217

98. M. Aslund, J. Canning, and M. Bazylenko, "High-temperature stable gratings in germanosilicate planar waveguides", Optics Letters, Vol. 23, No. 24 (1998), pp. 1898-1900

99. M. V. Bazylenko, M. Gross, P. L. Chu and D. Moss, "Photosensitivity of Ge-doped s ilica d eposited b у h ollow с athode P ECVD", E lectronics L etters, V ol. 3 2, No. 13 (1996), pp. 1198-1199

100. Л.ДЛандау, Е.М.Лифшиц, "Электродинамика сплошных сред", Москва, Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982

101. В. Poumellec, P. Guenot, I. Riant, P. Sansonetti, P. Niay, P. Bernage, J. F. Bayon, "UV induced densification during Bragg grating inscription in Ge:Si02 preforms", Optical Materials, No 4, (1995), pp. 441-449

102. B. Poumellec, I. Riant, P. Niay, P. Bernage, J. F. Bayon, "UV induced densification during Bragg grating inscription in Ge:Si02 preforms: interferometric microscopy investigations", Optical Materials, No 4, (1995), pp. 404-409

103. N. F. Borrelli, С. M. Smith, and D. C. Allan, "Excimer-laser-induced densification in binary silica glasses", Optics Letters, Vol. 24, No. 20 (1999), pp. 1401-1403

104. Farid К herbouche a nd В errrtrand P oumellec, " UV-induced st ress field d uring Bragg grating inscription in optical fibres", J. Opt. A: Pure Appl. Opt., Vol. 3 (2001), pp. 429-439.

105. T. A. Nguty and R. J. Potton, "Photochemical changes in hydrogen-loaded optical fibres with application to Bragg grating formation", Meas. Sci. Technol., Vol. 8 (1997), pp. 1055-1058

106. V. N. Bagratashvili, S. I. Tsypina, P. V. Chernov, A. O. Rybaltovskii, Yu. V. Zavorotny, L. Dong, "Effects of molecular hydrogen on low-intensity UV photochemistry of germanosilicate glasses", JSuE3-l/68-JSuE3-3/70

107. S.R.Nagel, J.B.MacChesney, K.L.Walker, "An Overview of the Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) Process anmd Perfoimance", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-18, No.4 (1982), 459-476

108. Takao Edahiro, Kazunori Chida, Yasuji Omori, Hisaaki Okazaki, "Fabrication Technique for Graded Index Optical Fibers", Review of the Electrical Communication Laboratories, Vol.27, Nos. 3-4, (1979), pp. 165-175

109. R.Yamauchi, M.Miuamoto, T.Abiro, K.Nishide, T.Ohashi, O.Fukuda, K.Inada, "Design and Performance of Gaussian-Profile Dispersion-Shifted Fibers Manufactured by VAD Process", Journal of Lightwave Technology, Vol. LT-4, No.8 (1986), pp.997-1004

110. G. Kuyt, B. A. M. Teunissen, "Production of optical fibres based on the PCVD process", Philips TDS Review, Vol. 46, No. 2 (1988), pp. 1-12

111. Th. Hunlich, H. Bauch, R. Th. Kersten, V. Paquet, G. F. Weidmann, "Fiber-Preform Fabrication Using Plasma Technology: A Review", Journal of Optical Communications, Vol. 8, No. 4 (1987), pp. 122-129

112. D.Pavy, M.Moisan, S.Saada, P.Chollet, P.Lepribce, J.Marrec, "Fabrication of optical fiber preforms by a new surface plasma CVD process", in Proc. 12th European Conf. Optical Communication, Barcelona, 1986, pp. 19-22

113. К.М.Голант, "Волоконные световоды с малыми потерями, сформированные плазмохимическим осаждением кварцевого стекла в СВЧ-разрядах", диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук в форме научного доклада, Москва, 1996

114. И.В.Николин, "Фоточувствительные волоконные световоды, сформированные плазмохимическим осаждением германосиликатного стекла", Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Москва, 1999

115. О.В.Бутов, К.М.Голант, А.Л.Томашук, "Спектральная зависимость фоторефрактивного эффекта в кварцевом стекле, легированном азотом", Квантовая электроника, 30, №6 (2000), 517-519

116. O.V.Butov, K.M.Golant & A.L.Tomashuk, "Spectral Dependence of Photorefractive Effect in Silica Glasses for Fibre Optics", Physics and Cemistry of Glasses, 43C (2002), 207-212

117. O.V. Butov, K.M. Golant, A.L.Tomashuk, "Material dispersion and spectral dependence of photorefractive effect in silica glasses for fiber optics", Proc.XIX international Congress on Glass (Extended abstract), Edinburgh, Scotland, July 2001

118. И.Ньютон, "Оптика, или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света", перевод с третьего английского издания 1721 г. спримечаниями С.И.Вавилова, Ленинград, Государственное издательство (1927)

119. D.L.Wood and J.W.Fleming, "Computerized refractive index measurement for bulk materials at UV, Visible and IR Wavelengths", Rev.Sci.Instrum., Vol.53 p.43-47(1982)

120. А.В.Белов, А.Н.Гурьянов, Е.М.Дианов, В.М.Машинский, В.Б.Неуструев, А.В.Никол айчик, Ф.С.Юшин, "Материальная дисперсия в стеклянных волоконных световодах на основе кварцевого стекла", Квантовая электроника, том.5, стр.695-698 (1978)

121. Ъ.У. Butov, K.M.Golant, A.L.Tomashuk, M.J.N, van Stralen, A.H.E. Breuls, "Refractive index dispersion of doped silica for fiber optics", Optics Communications, Vol.213, pp.301-308 (2002)

122. В.В.Лебедева, "Экспериментальная оптика", Москва, Издательство Московского Университета 1994

123. O.V.Butov, K.M.Golant, I.V.Nikolin, "Ultra-thermo-resistant Bragg gratings written in nitrogen-doped silica fibres", Proc.of Summer School on photosensitivity in Optical Waveguides and Glasses POWAG'2002, 55/ThAl, (2002)

124. O.V.Butov, K.M.Golant, I.V.Nikolin, "Ultra-thermo-resistant Bragg gratings written in nitrogen-doped silica fibres", Electronics Letters Vol.38, No.ll May 2002, pp.523-525

125. O.V. Butov, K.M.Golant, "Temperature-resistant Bragg gratings for sensor applications written in nitrogen-doped silica-core fibre", Proc. 29-th European Conference on Optical Communication, ECOC-IOOC 2003, Rimini, Italy, Vol.3, We4.P.35, pp.626-627

126. О.В.Бутов, П.Ние, А.Хидайат, М.Дуэ, «Динамика термического отжига брэгговских решеток, записанных в азотосиликатном световоде», препринт №2, Российская академия наук, Научный Центр Волоконной Оптики при Институте Общей Физики РАН, Москва 2003.

127. Peter A. Krug, Ralf Stolte and Reinhard Ulrich, "Measurement of index modulation along an optical fiber Bragg grating", Optics Letters, Vol. 20, No. 17 (1995), pp. 1767-1769.

128. И. Г. Фирсов, В. Г. Плотниченко, О. А. Васильев, "Расчет коэффициентов Селмейера для высокопрозрачных твердотельных материалов", Академия Наук СССР, Институт Общей Физики, Отдел волоконной оптики, Москва -1990

129. Д.В.Сивухин,"Общий курс физики. Оптика", Москва, Наука, 1985

130. Дж.Гауэр, "Оптические линии связи", Москва, Радио и связь, 1989

131. T.Mito, S.Fujino, H.Takebe, K.Morinaga, S.Todoroki, S.Sakaguchi,"Refractive index and material dispersion of multi-component oxide glasses", Journal of Non-Crystalline Solids, Vol.210, pp. 15 5-162 (1997)

132. B. Malo, K. A. Vineberg, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, and К. O. Hill, "Ultraviolet light photosensitivity in Ge-doped silica fibers: wavelength dependence of the light-induced index change", Optics Letters, Vol. 15, No. 17 (1990), pp. 953955

133. Jacques Albert, Michael Fokine and Walter Margulis, "Grating Formation in pure silica-core fibers", Optics Letters, Vol. 27, No 10 (2002), pp. 809-811