Физические процессы, определяющие надежность микроструктурированных волоконных световодов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Косолапов, Алексей Федорович

• Косолапов, Алексей Федорович
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Косолапов, Алексей Федорович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МЕХАНИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ И ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПАРАМЕТРЫ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

§ 1.1. Механические свойства волоконных световодов.

§ 1.2. Радиационная стойкость волоконных световодов.

§ 1.3. Воздействие водорода на оптические свойства волоконных световодов.

ГЛАВА И. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫХ СВЕТОВОДОВ.

§ 2.1. Исследуемые образцы и методика эксперимента.

§ 2.2. Влияние технологических режимов изготовления на механическую прочность МС-световодов.

§ 2.3. Воздействие различных веществ заполняющих отверстия МСсветоводов на их механическую прочность и статическую усталость.

§ 2.4. Деградация незащищенных сколов МС-световодов.

ГЛАВА III. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА

МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ВОЛОКОННЫЕ СВЕТОВОДЫ.

§ 3.1. Начальные оптические потери МС-световодов с сердцевиной из кварцевого стекла КУ-1.

§ 3.2. Радиационно-наведенные оптические потери МС-световодов с сердцевиной из кварцевого стекла КУ-1.

§ 3.3. Повышение радиационной стойкости МС-световодов.

ГЛАВА IV. ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОДОРОДА НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ.

§4.1. Диффузия водорода сквозь углеродное покрытие при повышенных температурах.

§ 4.2. Влияние со-легирования оксидом фосфора на оптические потери в световодах в атмосфере водорода.

§ 4.3. Воздействие водорода на оптические потери волоконных световодов с различным составом сердцевины при температурах -300° С.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физические процессы, определяющие надежность микроструктурированных волоконных световодов»

Микроструктурированные (МС) световоды это волоконные световоды новой архитектуры, которые активно разрабатываются и исследуются в последнее десятилетие. Все возрастающий интерес к этому типу световодов вызван рядом уникальных свойств последних [1, 2]. Это возможность управлять хроматической дисперсией в широких пределах [3, 4], возможность создания световода с высокой степенью локализации излучения [5, 6] или же наоборот световода с большой площадью моды [7] (при сохранении одномодового режима), возможность передачи излучения по полой сердцевине [8].

Все многообразие разработанных к настоящему времени МС-волокон (фотонно-кристаллических волокон, дырчатых световодов) можно разделить на два основных класса:

1 - Световоды, удержание излучения в сердцевине которых, достигается за счет эффекта полного внутреннего отражения; и

2 - Световоды работающие за счет существования фотонной запрещенной зоны в оболочке световода [9].

Главное отличие МС-световодов заключается в возможности варьировать разницу показателей преломления (An) сердцевины и оболочки в очень широких пределах. В случае МС-волокна из кварцевого стекла МОЖНО получить 0 < An < 0.45 (пвоздух=1, Пудовое стеш>=1-45).

Таким образом, специально сконструированные МС-световоды могут обладать существенно большей числовой апертурой по сравнению с классическими световодами. Высокоапертурные световоды необходимы для ввода в волокно максимально возможной оптической мощности, например для создания мощных волоконных лазеров, основанных на световодах с двойной оболочкой. Максимально возможная разница показателей преломления сердцевины и оболочки которая может быть достигнута легированием кварцевого стекла составляет примерно несколько сотых едениц, например в стандартных многомодовых световодах числовая апертура равна 0.2. В специальных кварц-полимерных световодах с An ~ 0.05 можно получить значение числовой апертуры, на коротких отрезках световода, равное 0.4. В тоже время, числовая апертура МС-световода может достигать значений вплоть до 1 [10].

Еще одно преимущество МС-световодов заключается в возможности эффективного управления степенью локализации излучения, которое осуществляется за счет изменения процентного содержания воздуха в отражающей оболочке [11]. Высокая эффективная разница показателей преломления сердцевины и оболочки МС-волокна позволяет достичь радикального увеличения эффективности целого ряда нелинейных оптических явлений, таких как: фазовая кросс- и само-модуляция [12], четырехволновое смешение [13, 14], генерация третьей гармоники [15, 16] и вынужденное комбинационное рассеяние света [14]. Кроме того, изменяя геометрию поперечного сечения световода можно эффективно управлять дисперсионными характеристиками световода, длиной волны нулевой дисперсии и наклоном дисперсионной кривой. Как известно, ноль хроматической дисперсии для чистого кварцевого стекла расположен в районе 1300 нм. В МС-волокнах с большим коэффициентом заполнения, и малой площадью моды можно сместить точку нулевой дисперсии в сторону коротких длин волн вплоть до видимого диапазона [17].

В ряде применений оптических волокон, в частности в телекоммуникации, всякого рода нелинейно-оптические явления крайне негативны. Для того чтобы уменьшить действие нелинейных явлений необходимо увеличивать эффективную площадь моды. Световоды с относительно большой площадью моды могут быть сделаны и классическими методами (MCVD, PCVD, POD, OVD и т.п.) путем уменьшения числовой апертуры и увеличения размера сердцевины. Однако минимальная числовая апертура, которая может быть достигнута, ограничена точностью контроля разницы показателя преломления. Специально разработанные МС-световоды кроме того, что имеют большую площадь моды, обладают рядом уникальных свойств. Например, МС-волокна со значением параметра d/A < 0.4 (d - диаметр отверстий, А - расстояние между центрами отверстий) поддерживают одномодовый режим распространения во всем спектральном диапазоне (endlessly single-mode PCF) [11, 18]. Кроме того, вариации структуры одномодового МС-волокна позволяют изменять эффективную площадь моды в очень широких пределах: от 2.6 цш2 [19] до 1417 \im2 [20].

Безусловно, интересной задачей является разработка МС-волокна в котором бы свет распространялся по сердцевине имеющей меньший показатель преломления по сравнению с оболочкой. Идея структуры с фотонной запрещенной зоной была предложена в 1987 г. [21, 22], а в 1998 г. [23] было экспериментально продемонстрировано распространение света по волноводной структуре с запрещенной зоной. Световоды с воздушной сердцевиной представляют интерес в первую очередь вследствие того, что теоретический предел минимальных потерь в них существенно меньше. Свет, распространяющийся по воздушной сердцевине, практически не взаимодействует со стеклом, т.е. отсутствуют фундаментальные механизмы потерь характерные для стандартных волокон (релеевское рассеяние, коротковолновое (электронное) поглощение, длиноволновое поглощение). Еще одним уникальным свойством фотонно-кристаллических волокон с воздушной сердцевиной является низкая эффективность нелинейно-оптических явлений. Плюс ко всему, полую сердцевину таких световодов можно заполнять различными газами и жидкостями, получая принципиально новые оптические волокна [24,25].

Кроме вышеперечисленных уникальных свойств МС-волокна обладают еще одним неоспоримым преимуществом, заключающимся в отсутствии какого-либо легирования сердцевины. Добавка любого элемента приводит к изменению структуры сетки стекла, при этом возникают нерегулярные, напряженные связи, могут образоваться различные центры окраски. Таким образом, световоды с сердцевиной легированной тем или иным элементом оказываются более чувствительными к таким воздействиям как радиоактивное излучение и действие водорода. Известно, что световоды с фторированной отражающей оболочкой и нелегированной сердцевиной обладают более высокой радиационной стойкостью [26] и стойкостью к воздействию водорода [27], не смотря на то, что часть излучения, в таких световодах, распространяется по легированной фтором области. А поскольку в МС-волокне свет распространяется по структуре состоящей только из чистого стекла и воздуха, то от таких световодов можно ожидать улучшения соответствующих свойств.

Несмотря на весь спектр вышеперечисленных уникальных свойств, МС-световоды за свою десятилетнюю историю не нашли широкого применения. По нашему мнению, это обусловлено некоторым недоверием возможных потребителей к новому типу световодов. Сама структура световода представляющая собой стеклянную нить с продольными отверстиями наводит на мысль о ее механической ненадежности. Такое впечатление усиливается практически полным отсутствием достоверных данных о механической прочности и надежности МС-световодов.

Несмотря на явную перспективность МС-световодов, исследований их работоспособности в экстремальных условиях эксплуатации практически ни кем не проводилось, нам удалось найти всего две работы касающихся радиационной стойкости МС-световодов [28, 29], и ни одной публикации относительно воздействия водорода на такие световоды.

Приведенные выше соображения послужили основанием для проведения настоящей работы, цели которой можно сформулировать следующим образом:

- исследование влияния технологических режимов изготовления, а также влияния условий окружающей среды на механические свойства МС-световодов;

- исследование радиационной стойкости МС-световодов в сравнении со световодами с сердцевиной из чистого кварцевого стекла;

- исследование воздействия водорода при температурах ~ 300° С на оптические потери МС-световодов в сравнении со световодами с разным составом сердцевины.

Проведение данной работы стало возможным, благодаря тому, что в Научном центре волоконной оптики РАН создан полный технологический цикл по получению МС-световодов и существует полный набор оборудования для изучения как оптических, так и механических свойств любых световодов.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Косолапов, Алексей Федорович

Основные результаты четвертой главы можно сформулировать следующим образом:

- проведено исследование стойкости световодов в углеродном покрытии к действию водорода при повышенных температурах. Показано, что рост оптических потерь в световодах, легированных оксидом германия, при температурах 250 - 300° С определяется в основном поглощением, связанным с продуктами реакции молекулярного водорода со стеклом, но не с самим молекулярным водородом;

- впервые наблюдалась нелинейная зависимость скорости диффузии водорода сквозь углеродное покрытие от давления водорода в атмосфере, которая, по-видимому, связана с нелинейностью зависимости растворимости водорода от давления в пироуглероде, данных о которой в литературе не найдено. Такая зависимость усложняет правильную интерпретацию результатов ускоренных испытаний при повышенных давлениях водорода, принятых в настоящее время;

- впервые получено также, что небольшая добавка 0.4 мол.%) оксида фосфора в состав сердцевины германосиликатного световода приводит к резкому снижению оптических потерь, связанных с краем коротковолнового поглощения. В результате в области 1000 - 1100 нм (минимум дополнительных оптических потерь, связанных с водородом) оптические потери снижаются, по крайней мере, в 20 раз;

- на основе полученных экспериментальных данных проведены оценки работоспособности световодов в углеродном покрытии в водородной атмосфере при повышенных температурах, например время экспозиции (при температуре 300° С и давлении водорода в 1 атм.), необходимое для того, чтобы увеличение оптических потерь на длине волны 1 мкм составило 1 дБ/км для световода, со-легированного оксидом фосфора в углеродном покрытии толщиной 140 нм, равно 750 часам, а для световода с втрое меньшей толщиной углеродного покрытия, легированного только оксидом германия - 5 часов;

- исследована стойкость фосфоросиликатных и алюмосиликатных световодов к действию водорода при повышенных температурах. Обнаружено увеличение оптических потерь вне основных пиков поглощения в таких световодах. Экспонирование этих световодов при температуре 300° С и давлении водорода 50 атм. приводит к увеличению оптических потерь в диапазоне длин волн 800 - 1200 нм в среднем на величину 25 дБ/км.

- исследовано воздействие водорода на световоды с нелегированной кварцевой сердцевиной. Продемонстрирована возможность применения световодов с фторированной оболочкой и кварцевой сердцевиной, а также МС-световодов в системах прередачи данных, работающих в диапазоне длин волн < 0.9 мкм и 1.0-1.2 мкм в водородной атмосфере при температурах до 300° С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведено экспериментальное исследование механической прочности и статической усталости МС-световодов из кварцевого стекла. Показана возможность изготовления МС-световодов с высоким уровнем прочности - 5.5 ГПа, что всего на ~ 8 % меньше, чем у стандартных «сплошных» световодов. Также показано, что незащищенные сколы таких высокопрочных МС-световодов не деградируют в лабораторных условиях, а влияние различных веществ на механические свойства МС-световодов аналогично влиянию этих веществ на стандартные световоды с удаленным покрытием.

2. Разработана специальная технология вытяжки МС-световодов, стойких к воздействию ионизирующего излучения. Использование молекулярного водорода в качестве распирающего отверстия газа позволило полностью подавить полосу поглощения на - 630 нм, проявлявшуюся после вытяжки. При этом была снижена амплитуда и радиационно-наведенной полосы поглощения на - 610 нм: при дозе у-облучения 300 кГр ее значение почти в два раза меньше, чем в POD-световоде с сердцевиной из того же кварцевого стекла КУ-1.

Продемонстрирован способ многократного снижения радиационно-наведенного поглощения света в МС-световоде в диапазоне длин волн -550 - 900 нм, заключающийся в заполнении отверстий МС-световода газообразным водородом в процессе его у-облучения. Обоснован вывод о перспективности такого способа радиационного упрочнения МС-световодов, так как он может применяться непосредственно в процессе эксплуатации световода в радиационном поле.

3. Проведено исследование процесса диффузии водорода сквозь пироуглеродное покрытие световодов при температуре 300° С и давлении водорода до 50 атм. Впервые обнаружен нелинейный характер зависимости скорости диффузии молекул водорода от внешнего давления водорода.

Проведено исследование влияния водорода при температуре 300° С на оптические потери МС-световодов. Продемонстрирована возможность применения МС-световодов, а также световодов с сердцевиной из нелегированного кварцевого стекла в различных сенсорных системах и системах передачи данных, работающих в диапазонах длин волн < 0.9 мкм и 1.0 - 1.2 мкм в экстремальных условиях эксплуатации (при температуре до 300° С в водородной атмосфере). Добавочные оптические потери в таких световодах в указанных диапазонах длин волн не превышают 3 дБ/км после экспонирования при 300° С и давлении водорода 50 атм. в течение суток.

В заключение автор выражает благодарность научному руководителю к.ф.-м.н. С.Л.Семенову за постановку задач и неоценимую помощь, оказанную в процессе их решения, к.ф.-м.н. А.Л.Томашуку за полезные обсуждения и консультации, академику Е.М.Дианову за интерес и внимание к работе, а также всем сотрудникам Научного центра волоконной оптики за помощь и поддержку.

83

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Косолапов, Алексей Федорович, 2006 год

1. J.C. Knight, J. Arriaga, Т.A. Birks, A. Ortigosa-Blanch, W.J. Wadsworth, P.St.J. Russell. Anomalous dispersion in photonic crystal fiber - Photonics Technology Letters, 2000, vol. 12, № 7, pp. 807 - 809.

2. A. Bjarklev, J. Broeng, E. Barkou, K. Dridi. Dispersion properties of photonic crystal fibers. - Proc. ECOC'98,1998.

3. J.C. Knight, Т.A. Briks, R.F. Gregan, P.S. Russel, J.P. Sandro. Large mode area photonic crystal fibre. - IEE Electron. Lett., 1998, vol. 34, № 13, pp. 1347-1348.

4. J. Knight, J. Broeng, T. Birks, P. Russell. Photonic band gap guidance in optical fibers. - Science, 1998, vol. 282, p. 1476-1478.

5. A. Bjarlklev, J. Broeng, A.S. Bjarklev. Photonic crystal fibers. -Springer Science + Business Media, Inc, 2003.

6. W.J. Wadsworth, R.M. Percival, G. Bouwmans, J.C. Knight, T.A. Birks, T.D. Hedley, P.St. J. Russell. Very High Numerical Aperture Fibers - Phot. Tech. Let., 2004, vol. 16, №3.

7. N. A. Mortensen. Effective area of photonic crystal fibers - Opt. Express, 2002, vol. 10, pp. 341-348.

8. A.B. Fedotov, A.M. Zheltikov, A.P. Tarasevitch, D. von der Linde. -Enhanced spectral broadening of short laser pulses in high-numerical-aperture holey fibers Appl. Phys. В., 2001, vol. 73, pp. 181-184.

9. S. Coen, A. H. L. Chau, R. Leonhardt, J. D. Harvey, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell. White-light supercontinuum generation with 60-ps pump pulses in a photonic crystal fiber- Opt. Lett., 2001, vol. 26, pp. 1356-1358.

10. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz. Optical properties of high-delta air silica microstructure optical fibers - Opt. Lett., 2000, vol. 25, pp. 796-798.

11. J.C. Knight, J. Arriaga, T.A. Birks, A. Ortigosa-Blanch, W.J. Wadsworth, P.St.J. Russell. Anomalous dispersion in photonic crystal fibres -Phot. Tech. Lett., 2000, vol. 12 pp. 807-809.

12. T.A. Birks, J.C. Knight, P.St.J. Russell. Endlessly single-mode photonic crystal fiber - Opt. Lett., 1997, vol. 22, № 13, pp. 961-963.

13. W.S. Wong, X. Peng, J.M. Melaughlin, L. Dong. Robust single-mode propagation in optical fibers with record effective areas - CLEO'05.

14. S. John. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices - Phys. Rev. Let., 1987, vol.58, pp. 2486-2489.

15. E. Yablonovich. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics - Phys. Rev. Let., 1987, vol.58, pp. 2059-2062.

16. J. Knight, J. Broeng, T. Brines, P.St.J Russell. Photonic band gap guidance in optical fibers - Science, 1998, vol. 282, pp. 1476-1478.

17. В. Eggleton, С. Kerbage, P. Westbrook, R. Windeler, A. Hale. -Microstructured optical fiber devices Opt. Express, 2001, vol. 9, pp. 698-713.

18. J. Stone. Interactions of hydrogen and deuterium with silica optical fibers: A Review - J. Lightwave Techn., 1987, LT-5, № 5.

19. S. Girard, A. Yahya, A. Boukenter, Y. Ouerdane, J.P. Meunier, R.E. Kristiansen, G. Vienne. y-radiation-induced attenuation in photonic crystal fibre- Electronics Letters., 2002, vol. 38., № 20. pp. 1169-1171.

20. J.C. Knight, T.A. Birks, D.M. Atkins, P.St.J. Russel. Pure silica single-mode fibre with hexagonal photonic crystal cladding - OFC, 1996, vol. 2, pp. CH35901.

21. J.C. Knight, T.A. Birks, P.St.J. Russell, D.M. Atkins. All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding. - Optics Letters, 1996, vol. 21, № 19, pp. 1547- 1548.

22. A.M. Желтиков. Оптика микроструктурированных волокон - М.: Наука, 2004, 281 с.

23. P.W. France, P.L. Dunn, М.Н. Reeve. Plastic coating of glass fibers and its influence on strength. - Fiber and Integrated Optics, 1979, vol. 2, № 3-4, pp. 267-286.

24. C.JI. Семенов, Физические процессы определяющие прочность и долговечность волоконных световодов, диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, М. 1997.

25. N. Yoshizawa, Y. Katsuyama. High strength carbon-coated optical fibre. - Electronics Letters, 1989, vol. 25, pp. 1429-1431.

26. V.A. Bogatyrjov, E.M. Dianov, S.D. Rumyantsev. Structure of hermetic tin coatings of superhigh strenth silica glass fibers. - Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'92), paper ThF-5, pp. 219.

27. F.V. DiMarcello, A.C. Hart, J.C. Williams, C.R. Kurkjian. High strength furnace-drawn optical fibers. - in Fiber optics: advances in research and development, ed. by B.Bendow and S.S.Mitra, New York: Plenum Publ. Corp., 1979, pp. 125-135.

28. К. Inada. High strength fiber and its proof test. - Proc. 4th Integr. Optics and Optical Commun. Conf. (IOOC'83), Tokyo, 1983, pp. 84-85.

29. R.J. Charles. Static fatigue of glass. - J. Applied Physics, 1958, vol. 29, № 11, pp. 1549-1560.

30. F. A. Donaghy, D.R. Nicol. Evaluation of the fatigue constant n in optical surface particle damage. - J. Amer. Ceram. Soc., 1982, vol. 66, № 8, pp. 601-604.

31. H.H. Yuce, A.J. Colucci. Strength and fatigue behavior of low-strength optical fibers. - Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'89), 1989, paper WA2.

32. J. Zhou, K. Tajima, K. Kurokawa, K. Nakajima, I. Sankawa High tensile strength photonic crystal fiber - OFC'04, 2004, paper W12.

33. S. Chakravarthy, W.K.S. Chiu Strength prediction of microstructured optical fibers - Proc. SPIE, 2006, vol. 6193, pp. 61930B - 1 - 11.

34. T. Larsen, A. Bjarklev, D. Hermann, J. Broeng. Optical devices based on liquid crystal photonic bandgap fibres - Opt. Express, 2003, vol. 11, pp. 2589 -2596.

35. B. Eggleton, C. Kerbage, P. Westbrook, R. Windeler, A. Hale. -Microstructured optical fiber devices Opt. Express. 2001, vol. 9, pp. 698 - 713.

36. Е.М. Дианов, J1.C. Корниенко, Е.П. Никитин, А.О. Рыбалтовский, В.Б. Сулимов, П.В. Чернов. Радиационно-оптические свойства волоконных световодов на основе кварцевого стекла (обзор) - Квант. Электроника, 1983, том 10, №3, с. 473-495.

37. К. Nagasawa, R. Tohmon, Y. Ohki. Effect of cladding material on 2-eV optical absorption in pure-silica core fibers and method to suppress the absorption - Japanese J. of Applied Physics, 1987, vol.26,pp. 148-151.

38. M.O. Забежайлов, A.JI. Томашук, И.В. Николин, В.Г. Плотниченко.- Радиационно наведенное поглощение света в заготовках для волоконных световодов на основе высокочистого кварцевого стекла Неорганические материалы, 2005, том 41, № 3, с. 377 - 380.

39. D.L. Griscom. Radiation hardening of pure-silica-core optical fibers by ultra-high-dose ^-ray pre-irradiation - J. of Applied Physics, 1995, vol. 77, pp. 5008-5013.

40. T. Bakos, S.N. Rashkeev, S.T. Pantelides. Reactions and diffusion of water and oxygen molecules in amorphous Si02 - Physical Review Letters, 2002, vol. 88, № 5, pp. 055508-1 - 055508-4.

41. M.O. Zabezhailov, A.L. Tomashuk, I.V. Nikolin, K.M. Golant. The role of fluorine-doped cladding in radiation-induced absorption of silica optical fibers - IEEE Transactions on Nuclear Science, 2002, vol. 49, № 3, pp. 1410 -1413.

42. A. Krasilnikov. In-situ test of KU-1, KU1-H, KS-4VH, STU, SSU, Mitsubishi and Fujikura fibers on IR-8 nuclear reactor - In: 6th Meeting of the ITPA Topical Group on Diagnostics. 19-21 Feb. 2004, Naka, Japan.

43. P.J. Lemaire. Reliability of optical fibers exposed to hydrogen: prediction of long-term loss increases - Opt. Engineering, 1991, vol. 30, № 6, pp. 780-789.

44. N. Uchida, N. Uesugi. Infrared optical loss increase in silica fibres due to hydrogen - Journal of Lightwave Technology. 1986, vol. LT-4, №8, pp. 1132 — 1138.

45. J. Stone. Interactions of hydrogen and deuterium with silica optical fibers: A Review - J. Lightwave Techn., 1987, vol. LT-5, №5.

46. A. lino, М. Kuwabara, К. Kokura. Mechanisms of hydrogen induced losses in silica-based optical fibers - J. Lightwave Techn., 1987, vol. 8, № 11, pp. 1675-1679.

47. P.J. Lemaire. Reliability of optical fibers exposed to hydrogen: prediction of long-term loss increases - Opt. Engineering, 1991, vol. 30, № 6, 780 -789.

48. R.W. Lee, R.C. Frank, D.E. Swets. Diffusion of hydrogen and deuterium in fused quartz - J.Chem. Phys., 1962, vol. 36, № 4, pp. 1062- 1071.

49. J.E. Shelby. Molecular diffusion and solubility of hydrogen isotopes in vitreous silica - J. Appl. Phys., 1977, vol. 48, № 8, pp. 3387 - 3394.

50. J.F. Shackelford, P.L. Studt, R.M. Fulrath. Solubility of gasses in glass. II. He Ne and H2 in fused silica - J. Applied Physics, 1972, vol. 43, №4, pp. 1619-1626.

51. P.L. Lemaire. Hydrogen induced loss increases in germanium-doped single-mode optical fibers: long term predictions. - Electron. Lett., 1985, vol. 21, №2, pp. 71-72.

52. M. Kuwazuru, Y. Namihira, K. Mochizuki, Y. Iwamoto. Estimation of long-term transmission loss increase in silica-based optical fibers under hydrogen atmosphere - Journal of Lightwave Technology, 1988, vol. 6, №2, pp. 218 - 224.

53. R.M. Atkins, P.J. Lemaire. Effects of elevated temperature hydrogen exposure on short-wavelength optical losses and defect concentrations in germanosilicate optical fibers - J. Applied Physics, 1992, vol. 72, № 2, pp. 344 -348.

54. А.Т. Taylor, M.J. Matthewson. Effect of pH on the strength and fatigue of fused silica optical fiber - 47th Int. Wire & Cable Symp. Proc. 1998, pp. 874-880.

55. S.L. Semjonov, M.M. Bubnov, O.V. Khleskova. Susceptibility of static fatigue parameters of optical fibers to environmental conditions - Proc. SPIE 1995, vol. 2611, pp. 49-54.

56. R.K. Iler. The chemistry of silica - New York: Wiley, 1979, pp. 9095.

57. S.M. Wiederhorn, H. Johnson. Effect of electrolyte pH on crack propagation in glass - J. Amer. Ceram. Soc., 1973, vol.56, № 4, pp. 192 - 197.

58. К. Nagasawa, R. Tohmon, Y. Ohki. Effect of cladding material on 2-eV optical absorption in pure-silica core fibers and method to suppress the absorption -Japanese J. of Applied Physics, 1987, vol. 26, p. 148 - 151.

59. A.V. Amossov, A.O. Rybaltovskii. Radiation color center formation in silica glasses: a review of photo- and thermochemical aspects of the problem -Journal of Non-Crystalline Solids, 1994, vol. 179, pp. 226 - 234.

60. D.L. Griscom. Optical properties and structure of defects in silica glass - Journal of Ceramic Society of Japan, 1991, vol. 99, pp. 923 - 942.

61. D.A. Pinnow, G.D. Robertson, J.A. Wysocki. Reductions in static fatigue of silica fibers by hermetic jacketing - Appl. Phys. Lett., 1979, vol. 34, № 1, pp.17-19.

62. T. Shiota, H. Hidaka, O. Fukuda, K. Inada. High temperature effects of aluminum coated fiber-J. Lightwave Technology, 1986, vol. 4, pp. 1151 - 1156.

63. C.M. Zvanut. Method for making a coated silica fiber and the product produced therefrom. - U.S. Patent No.3428519, Feb. 18,1969.

64. C.K. Kao, M.S. Maklad. Water resistant high strength fibers. - U.S. Patent No.4183621, Jan. 15, 1980.

65. P.J. Lemaire, K.S. Kranz, K.L. Walker, R.G. Huff, F.V. DiMarcello. -Characterization of hydrogen diffusion in hermetically coated optical fibers in Symp. Optical Fiber Measurements, G.W.Day Ed., NIST Special Publication 792, pp. 43-48,1990.

66. F.V. DiMarcello et al. Hermetically sealed optical fibres - Patent No. US 5,000,541 of March 19, 1991.

67. K.E. Lu, G.S. Glaesemann, R.V. Vandevoestine, G.Kar. Recent developments in hermetically coated optical fiber - J. Lightwave Technology, 1988, vol. 6, № 2, pp. 240 - 244.

68. H. Itoh, Y. Ohmori, M. Horiguchi. Phosphorus-dopand effect on hydroxyl absorption increases in silica glasses and fibers. - Jornal of Non-Crystalline Solids, 1986, vol. 88, pp. 83-93.

69. V.G. Plotnichencko, V.O. Sokolov, E.B. Krykova, E.M. Dianov. -Hydroxyl groups in phosphorosilicate glasses for fibre optics. Jornal of non-Crystalline Solids, 2000, vol. 270, pp. 20 - 27.

70. A.B. Ланин, K.M. Голант, И.В. Николин. Взаимодействие молекулярного водорода с легированным кварцевым стеклом сердцевины оптических волокон при повышенных температурах - журнал технической физики, 2004, том 74, № 12, с. 61 - 66.

71. Е. Regnier, В. Poumellec, P. Guitton, G. Manolescu, Е. Bourova, L. Gasca, I. Flammer, P. Guenot, P. Nouchi. Infrared optical properties of highly P doped silica fibers: a spectroscopic study - Glass technology, 2005, vol. 46, №2, pp. 99-102.

72. Y. Ohmori, H. Itoh, M. Nakahara, N. Inagaki. Loss-increase in silicone-coated fibers with heat treatment - Electronics Letters, 1983, vol. 19, № 23.

73. P.J. Lemaire, A. Tomita. Behavior of single mode MCVD fibers exposed to hydrogen. - Proc. ECOC, Stuttgart, 1984, pp. 306 - 307.

74. A. Tomita, P.J. Lemaire. Hydrogen-induced loss increases in germanium-doped single-mode optical fibers: long-term predictions - Electronics Letters, 1985, vol. 21, № 2.

75. A. Tomita, P.J. Lemaire. Observation of a short wavelength loss edge caused by hydrogen in optical fibers - Postdeadline Proc. ECOC, Stuttgart, 1984, paper PD1.

76. J.Kirchhof, S. Unger, L. Grau, A. Funke, P. Kleinert. Anew MCVD technique for increased efficiency of dopant incorporation in optical fibre fabrication - Cryst. Res. Technol., 1990, vol. 25, № 2, pp. K29-K34.

77. W. J. Wadsworth, R.M. Percival, G. Bouwmans, J.C. Knight, T.A. Birks, T.D. Hedley, P.St.J. Russell. Very high numerical aperture fibes -Photonics Technology Letters, 2004, vol. 16, № 3.