掺锗石英光纤的稳态和瞬态γ辐射效应研究

开展了掺锗石英光纤在1.0×10^(-4)~0.5Gy(Si)/s剂量率下的稳态γ辐照实验和10~6~10~9 Gy(Si)/s剂量率下的瞬态γ辐照实验。结果表明:光纤辐射感生损耗与辐照总剂量呈饱和指数关系,与色心浓度微分方程推导出的结论相一致。在辐照总剂量相同的情况下,光纤辐射感生损耗随辐照剂量率的增大而增大。辐照期间有光注入较无光注入时的光纤辐射感生损耗低,证实了光褪色效应的存在。对实验用650、850和1 310nm 3个波长,光纤辐射感生损耗随波长的增大而减小。与光纤稳态辐射感生损耗相比,光纤瞬态辐射感生损耗要大得多;光纤瞬态辐射感生损耗峰值与脉冲总剂量呈线性关系,这与饱和指数关系在低剂量下的泰勒展开近似一致。

光纤光敏性的研究

研究和分析了用于制作光纤光栅的掺锗石英光纤的紫外光致折射率变化规律。在实验中利用 2 4 8nm的脉冲准分子激光 ,对标准单模通信光纤 ,在不同曝光时间下进行紫外曝光 ,然后测量它们的径向折射率分布。实验结果表明 :紫外光照射光纤的初始阶段 ,纤芯折射率直线上升 ,可用色心理论解释 ;紫外曝光的中间阶段 ,温度擦除效应对折射率变化的阻碍作用与色心形成改变折射率的作用相互竞争 ,折射率变化曲线出现起伏 ;实验的最后阶段 ,折射率变化再次呈上升趋势 ,可用紧缩 /致密模型解释。光纤经过紫外光照射后折射率变化在 10 - 4数量级 ;曝光时间与光致折射率改变之间存在非线性关系 ,并伴有饱和现象发生 ,样品的紫外光敏性。

估算光纤光栅折射率调制的方法

利用氢敏化处理的掺锗石英光纤进行了光纤的紫外光敏性的实验,从而对目前估算光纤光栅折射率调制的2种方法进行了比较,结果表明:用波长漂移法计算光栅折射率调制是不准确的;最大反射率法估算光栅折射率调制可行,但当光纤曝光时间较长时,此方法也不再可行,必须通过实验测量。