УФ источники, используемые для записи решеток. ( в статье)
Механизмы фотоиндуцированного изменения ПП в кварцевом стекле до сих пор недостаточно ясны наиболее изученных стекол, легированных диоксидом германия. Однако известно, что для германосиликатного стекла фотовозбуждение германиевых кислородно-дефицитных центров (ГКДЦ) [73] играет инициирующую роль в последующей трансформации сетки стекла, которая сопровождается изменением его ПП. В спектре поглощения германосиликатного стекла доминируют две полосы с максимумами на 242 и 330 нм, приписываемые синглет-синглетному и синглет-триплетному поглощениям ГКДЦ соответственно. Фотовозбуждение синглетной полосы осуществляется излучением эксимерного КгР- лазера (А = 248 нм), второй гармоники аргонового лазера (244, 257 нм), четвертой гармоники N63+ : УАО-ла- зера (266 нм) или второй гармоники лазеров на красителях. Эти источники излучения, как правило, и используются для записи решеток ПП. Полоса триплетного поглощения на три порядка менее интенсивна [73], однако, как следует из работ [55, 74], ее тоже можно использовать для наведения значительного ПП (~ 2 х 10~4). Сравнительный анализ изменения ПП при синглетном и триплетном фотовозбуждении ГКДЦ показал, что преобладающим механизмом в процессе наведения ПП является трансформация этих центров из возбужденного триплетного состояния вне зависимости от того, какая полоса используется для фотовозбуждения [47]. Привлекательность записи решеток в полосу триплетного поглощения заключается в том, что решетку при этом можно записывать без удаления с ВС защитного полимерного покрытия, которое частично прозрачно в этом диапазоне спектра [75]. Отметим, что излучение эксимерных лазеров на АгР (193 нм) [76] и Р2 (157 нм) [77] также индуцирует значительное изменение ПП кварцевых стекол, причем не только германосиликатных. В зависимости от фоточувствительности ВС и используемого лазерного источника доза УФ облучения, требуемая для записи решеток ПП, варьируется в диапазоне 1 -100 кДж/см2, что с учетом плотности излучения соответствует времени облучения от нескольких секунд до нескольких десятков минут.
18. Запись решеток с помощью лазерных импульсов фотосекундной длительности: В последнее время увеличилось число публикаций, посвященных записи решеток ПП с помощью лазерных импульсов фемтосекундной длительности [78, 79]. В силу очень высокой интенсивности излучения (~ 1013 Вт/см2), создаваемой в импульсе такой малой длительности, поглощение излучения в этом случае происходит в результате многофотонного процесса. Подобный механизм наведения ПП не требует наличия в кварцевом стекле фоточувствительных легирующих добавок и водородной обработки (см. разд.7). Фемтосекундными импульсами, излучаемыми лазером на титанате сапфира (А = 800 нм), с использованием соответствующей фазовой маски были записаны качественные ВБР с большим наведенным ПП (10~2) в стандартных ВС типа 8МР-28 [78], а также в световодах с чисто кварцевой сердцевиной [80]. Такие решетки можно записывать в произвольном месте ВС, формируя желаемые распределения наведенного ПП по сечению световода. Так, например, в работе [81] это обстоятельство было использовано для формирования периодической структуры в оболочке ВС, что позволило значительно уменьшить коэффициент связи основной моды световода с модами оболочки. Решетки, записанные фемтосекундным излучением, имеют чрезвычайно высокую температурную стойкость (более 1000 °С). В силу относительно большой длины волны записывающего излучения такие ВБР записывают, как правило, с периодом, соответствующим второму или третьему порядку дифракции (У = 2, 3 в уравнении 1 На сегодняшний день большой интерес представляет запись решеток ПП с помощью лазерных импульсов фемтосекундной длительности. В силу очень высокой интенсивности излучения (~1013 Вт/см2), создаваемой в импульсе такой малой длительности, поглощение излучения в этом случае происходит в результате многофотонного процесса. Подобный механизм наведения ПП не требует наличия в кварцевом стекле фоточувствительных легирующих добавок и водородной обработки [2]. При многофотонном поглощении, при достаточно высокой интенсивности, длина волны может не попадать в полосу поглощения, но при этом энергия возбуждения может оказаться больше ширины запрещенной зоны кварцевого стекла. Также следует подчеркнуть, что фемтосекундными импульсами можно облучать волоконные световоды без их повреждения или пробоя излучением с интенсивностями на несколько порядков выше, чем при использовании наносекундных импульсов эксимерных лазеров [5]. Кроме того, при использовании инфракрасного излучения запись можно производить через оболочку световода. Процесс многофотонного поглощения наглядно можно описать на следующем примере. Если инфракрасный лазерный импульс малой интенсивности фемтосекундной длительности (например, λ = 800 нм, hν ≈ 1.5 eV) проходит через такой материал как стекло, с шириной запрещенной зоны Eg ≥ 3.5 eV, то только лишь незначительная часть энергии лазерного импульса поглощается в стекле. Однако при высокой интенсивности излучения лазерных импульсов нелинейное поглощение становится основным механизмом инициирующем процесс фото-ионизации в стекле. Этот механизм соответствует одновременному поглощению двух и более фотонов лазерного излучения одним электроном, что переводит его в зону проводимости. Коэффициент поглощения для данного механизма есть функция от плотности фотонов и, следовательно, от интенсивности лазерного излучения [6]. Таким образом, запись ВБР фемтосекундными лазерными импульсами - это очень привлекательный способ для модуляции показателя преломления, так как он устраняет необходимость относительно высокой фоточувствительности волноводного материала, требующей, например, легирование германием или дополнительную водородную обработку, а следовательно позволяет производить запись Брэгговских дифракционных структур в стандартных телекоммуникационных волокнах без дополнительных процедур.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (574)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |