Исследование функциональных свойств ИК-световодов на основе кристаллов твердых растворов галогенидов серебра и одновалентного таллия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Чазов, Андрей Игоревич

• Чазов, Андрей Игоревич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Чазов, Андрей Игоревич

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. ИНФРАКРАСНАЯ ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА: МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ

1.1. Оптические материалы для ИК-волоконной оптики

1.2. Кристаллы для ИК-волоконной оптики и получение ИК-световодов на их основе

1.3. Методы исследования оптических материалов

1.4. Моделирование оптических свойств ИК-световодов

1.5. Перспективные области применения ИК-световодов

1.5.1. ИК-световоды системы А§С1-А§Вг для медицинских лазеров

1.5.2. Кристаллические волоконные сцинтилляторы

1.5.3. Космические исследования и технологии

1.5.4. Волоконные лазеры

2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ AgCl-AgBr, А§С1-АёВг^1(Т11), А§Вг-Т11 И СВЕТОВОДОВ ДЛЯ СРЕДНЕГО ИК-ДИАПАЗОНА СПЕКТРА

2.1. Термодинамическое исследование диаграммы фазовых равновесий кристалл-расплав в гетерогенной системе А§Вг-Т11

2.2. Выращивание монокристаллов на основе твердых растворов галогенидов серебра и таллия (I)

2.3. Изготовление ИК-световодов методом экструзии

2.3.1. Изготовление оснастки для прессования поликристаллических ИК-световодов

2.4. Заключения и выводы по главе 2

3. ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИК-СВЕТОВОДЫ ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО ДИАПАЗОНА 2,0-40,0 МКМ

3.1. Моделирование, теоретические расчёты и изготовление одномерных (Ш) структур ИК-световодов

3.2. Моделирование, теоретические расчёты и изготовление двумерных (2Б) структур ИК-световодов с запрещенными зонами

3.3. Заключения и выводы по главе 3

4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ И ИК - СВЕТОВОДОВ. АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

4.1. Определение примесей и химического состава кристаллов

4.2. Определение показателя преломления кристаллов

4.3. Исследование оптических свойств кристаллов и ИК-световодов

4.3.1. Спектральное пропускание ИК-кристаллов

4.3.2. Спектральное пропускание и оптические потери ИК-световодов

4.4 Исследование пространственного распределения мод, вытекающих из

4.5. Исследование фотостойкости ИК-световодов

4.6. Исследование механических свойств кристаллов и ИК-световодов

4.6.1. Определение предела прочности ИК-световодов на разрыв

4.6.2. Исследование зависимости влияния состава кристаллов на коэффициент Пуассона, модуль Юнга и модуль сдвига

4.7. Заключение и выводы по главе 4

5. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ КРИСТАЛЛОВ И ФОТОННЫХ РЖ-СВЕТОВОДОВ НА ИХ ОСНОВЕ

5.1. Волоконные зонды для ИК-Фурье спектрометрии

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование функциональных свойств ИК-световодов на основе кристаллов твердых растворов галогенидов серебра и одновалентного таллия»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время, в силу изученности коротковолнового диапазона спектра, где широко применяются кварцевые световоды, прозрачные в спектральном диапазоне от 0,2 до 2,5 мкм [1], перспективным направлением является развитие среднего (3,0 - 50,0 мкм) и дальнего инфракрасного диапазона спектра (50 - 1000 мкм). Переход в длинноволновую область связан с поиском новых материалов для указанного спектрального диапазона, которые необходимы для изготовления волоконных лазеров и усилителей, сенсоров, волоконно-оптических систем, для дистанционной РЖ-спектроскопии жидких, газообразных и твердых объектов, радиометрии, низкотемпературной ИК-пирометрии, для передачи мощного излучения СО- (5,3-6,2 мкм) и СОг-лазеров (9,2-10,6 мкм). Благодаря достижениям в области интерферометрии по обнаружению экзопланет стало возможным создание систем косвенного и прямого поиска планет, подобных Земле [2,3]. В силу того, что при температуре 300 К Земля и подобные ей (по составу атмосферы, альбедо и т.д.) планеты излучают на длине волны 10,6 мкм, пропускающий эту длину волны ИК-световод является идеальным фильтром, способный обнаружить экзопланету, отсекая длины волн видимого излучения звезды и прочих космических излучений [4-8]. Для этих целей требуются одномодовые ИК-световоды с изменяющимся показателем преломления за счет создания фотонной структуры первого и второго порядка [9].

Известно немало работ по созданию кристаллических одномодовых РСР-волокон для спектрального диапазона 2,0-30,0 мкм [10-17], изготавливаемых методом экструзии из кристаллов на основе твердых растворов системы AgCl-AgBr [18-21]. Они являются единственными поликристаллическими нетоксичными и негигроскопичными ИК-световодами для этого диапазона, применяемыми также в лазерной, эндоскопической и диагностической медицине [22-24]. Их недостатком является светочувствительность, хотя кристаллы твердых растворов А§С1-А§Вг, по сравнению с кристаллами А§С1 и

AgBr, устойчивы к электромагнитным излучениям. Это послужило основанием для поиска и разработки новых кристаллов.

В данный момент мы разработали фотостойкие [10,21,25,26], с расширенным диапазоном прозрачности, по сравнению с системой AgClxBri_x (0<х<1), кристаллы твердых растворов оптимального состава систем Ag,.xTlxBr,.xIx (0<х<0,14), Agi_xTlxClyIzBri-y-z (0,003<х<0,040; 0,066<у<0,246; 0,004<z<0,048) (см. гл. 2), из которых изготавливаем нано- и микроструктурированные ИК-световоды [27-29].

Химические составы кристаллов, предназначенные для изготовления методом экструзии сердцевины и оболочки ИК-световодов, должны обладать близкими значениями вязкости, температурами деформации, линейными коэффициентами термического расширения, но отличаться показателями преломления. Поэтому для изготовления фотонно-кристаллических ИК-световодов применяются кристаллы твердых растворов или стеклянные световоды [30-33] одной и той же системы, либо близкой к ней по оптико-механическим свойствам, но с различным соотношением макрокомпонентов, т.е. изменяющимся показателем преломления.

В рамках данной работы проведены теоретические расчеты фундаментальных характеристик ИК-световодов - нормализованной частоты, относительной разности показателей преломления между сердцевиной и оболочкой, критического угла ввода излучения в волокно и числовой апертуры, а также выполнено моделирование структуры световодов и режима их работы в программе SMTP для Matlab [34-37]. Для работы на длине волны 10,6 мкм получены изображения поля моды для целого ряда структур, отличающихся диаметром сердцевины и показателями преломления, т.е. химическими составами сердцевины и оболочки (см. гл. 3 и 4).

На созданной нами новой опытной установке КПЧ-02, реализующей метод

Бриджмена с введением в расплав низкочастотных аксиальных вибраций,

произведено выращивание оптических кристаллов твердых растворов

вышеупомянутых систем (см. гл. 2). Из разработанных кристаллов методом

5

экструзии получены нано- и микроструктурированные ИК-световоды с фотонной структурой первого и второго порядков: двухслойные многомодовые, одномодовые двухслойные и с расширенным диаметром поля моды (гл. 3 и 4).

С целью изучения фундаментальных параметров новых кристаллов и фотонно-кристаллических ИК-световодов на их основе созданы стенды:

- для определения оптических потерь на длине волны 10,6 мкм (рис. 4.15);

- для исследования пространственного распределения вытекающих из ИК-световодов мод в дальнем поле (рис. 4.16);

- для реализации способа измерения показателей преломления кристаллов по методу Майкельсона на длине волны 10,6 мкм (рис. 4.3).

В диссертации представлены результаты исследований оптических свойств кристаллов и ИК-световодов, а именно:

- спектрального пропускания без окон поглощения в диапазоне от 0,4 до 40,0 мкм (рис. 4.8, 4.9, 4.13, 4.14);

- показателей преломления, которые определяли на специально подготовленных плоскопараллельных монокристаллических пластинках диаметром 200-300 мкм (табл. 3.1, 4.2, 4.3);

- оптических потерь и фотостойкости в РЖ-световодах (рис. 4.19, 4.20);

- нормального распределения энергии в дальнем поле (рис. 4.17).

В зависимости от состава выявлен предел прочности РЖ-световодов на разрыв, а также для кристаллов определены коэффициенты Пуассона, модули Юнга и сдвига.

На основе полученных ИК-световодов изготовлен волоконный зонд для РЖ-Фурье спектрометрии, который может быть использован для онлайн-мониторинга различных лабораторных и промышленных процессов. Представлен широкий анализ областей применения фотонно-кристаллических РЖ-световодов.

Объектом исследования являлись кристаллы твердых растворов систем AgCl-AgBr, AgBr-TlI, AgCl-AgBr-Agl(TlI). Изучение фазовой диаграммы

AgBr-TlI выполнялось автором работы совместно с A.C. Корсаковым.

6

1. ИНФРАКРАСНАЯ ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА: МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ

Инфракрасная (ИК) волоконная оптика является разделом волоконной оптики, объектом которой являются инфракрасные волокна, пропускающие оптическое излучение с длинами волн более 1 мкм. Известный физик-оптик Джордж Харрингтон связывает появление ИК-волоконной оптики в первую очередь с двумя научно-техническими направлениями, появившимися и получившими динамичное развитие в начале 1960-х годов - это задачи по доставке широкополосного длинноволнового излучения к удаленным фотодетекторам для военных приложений и потребность передачи излучения изобретенного к тому времени СОг-лазера [38-41].

Использовать свет как средство передачи информации люди научились еще в древности, когда появился первый контролируемый его источник - огонь: так, индейцы прибегали к системе предупреждения об опасности, состоявшей из нескольких костров, находившихся на значительном расстоянии друг от друга, свет которых был виден достаточно далеко, особенно ночью. Настоящий прорыв был совершен Г.А. Бэллом в конце 1800х, когда он выставил на суд общественности изобретенный им «фотофон» - устройство, позволявшее передавать модулированный оптический сигнал - речь - на расстояние порядка 200 м. Изобретение лазера в 60-х годах XX века стало, пожалуй, решающим для появления волоконной оптики: ведь такое мощное, контролируемое излучение тоже - как и отблески костра или обычное солнечное излучение - не могло передаваться по воздуху на большие расстояния без потерь, вызванных наличием разных атмосферных явлений и физических препятствий. Таким образом, ученые пришли к мысли о необходимости изолировать передаваемое излучение от окружающей среды. Известные к тому времени оптические стекла имели достаточно высокие потери, чтобы конкурировать с обычными медными проводами для использования их в наиболее перспективной области - передачи информации. Однако, в 1966 г. ученые Ч. Као и Г. Хокхэм показали, что при

снижении потерь в стеклянных световодах до уровня не более 20 Дб/км, чего возможно достичь путем удаления из состава стекла наиболее поглощающих примесей - Fe, Ni, Си и некоторых других - ими можно заменить проводную связь за счет большей пропускной способности. В 1970 году такие световоды были получены компанией "Corning Glass", с чего началась история развития волоконной оптики [42].

Как уже отмечалось, ИК-волоконная оптика является отдельным направлением волоконной оптики, области использования которого отличаются от таковых, распространенных для оптики «стеклянной». Материалы, используемые для ИК-волоконной оптики, обладают специфическими свойствами, в некотором смысле худшими по сравнению с материалами традиционной кварцевой оптики, что ограничивает их использование не тысячами и даже не сотнями, а максимум десятками метров.

Первая глава настоящей работы предлагает обзор современных материалов ИК-оптики, описание их основных свойств, направления использования. Особое внимание уделено твердым растворам галогенидов серебра и оптическим волокнам на их основе.

1.1. Оптические материалы для ИК-волоконной оптики

Традиционно, материалы ИК-волоконной оптики делят на два класса: стеклянные и кристаллические. Наиболее активные исследования ведутся для таких материалов как:

- стекла на основе фторидов тяжелых металлов (0,25-4,0 мкм);

- оксидные стекла на основе германия (2,0-4,0 мкм) [32];

- халькогенидные стекла (4-11 мкм) [43];

- кристаллы, такие как AgCl, AgBr, KCl, NaCl, CsJ, KBr, ZnSe и др., а также твердые растворы на основе AgClxBri_x, TlBrxI].x (КРС-5) и TlClxBri.x (КРС-6) [44-49].

В таблице 1.1 представлены основные свойства ИК-материалов по сравнению с кварцем, используемым для традиционной волоконной оптики. Из

Таблица 1.1

Свойства материалов, используемых для ИК-волоконной оптики [44,45].

Кристалл Кварц плавленный КРС-5 КС1 СБ1 АёС1* А§С1О)5Вго;5* А§С1о,25ВГо;75* А§Вг А1203

Объемное поглощение на длине волны 10,6 мкм, дБ/км 0,01 (А,=1,55 мкм) 6,5 30,0 4,0 130,0 20,0 10,0 40,0 220,0 43 (X = 4 мкм)

Показатель преломления А, = 10, мкм 1,455 (А=0,70 мкм) 2,37 1,45 1,74 1,98 2,05 2,21 2,29 2,40 1,66 (Х = 4 мкм)

Температура плавления, °С 1700 414 776 621 457 418 412 430 1520 2040

Твердость по Кнупу, кг/мм 461 40,0 80,0 — 9,5 18,0 15,0 — 120 2000

Растворимость г/100 г воды - 0,05 (20°С) 34,7 (20° С) 66,0 (14°С) 0,15-Ю"4 (25°С) 0,67-10"4 (25°С) 0,34-10"4 (25°С) 0,18-10"4 (25°С) - 0,98-10"4 (29° С)

Токсичность - + — — — — — — + —

Хрупкость + — + — — — — — + —

Пластичность - — — + + — — + — —

УФ-чувстви-тельность - — — — + + + + — —

Спайность - не облад ает по (100) по (110) не обладает не обладает не обладает не обладает по (001) (111) (001) по (1011)

* Данные российских авторов (Жукова Л.В., Китаев Г.А., Артюшенко В.Г. и др.)

таблицы видно, что кварц, являющийся отличным материалом для изготовления световодов, работающих в видимой и ближней РЖ-области спектра, в средней и дальней области спектрального диапазона не прозрачен.

Необходимость разработки новых монокристаллов, нано- и микрокристаллических РЖ-световодов на их основе продиктована рядом перспективных применений в областях исследований в сфере химии и физики, таких как: лазерная техника, фотоника, наноэлектроника, акустоэлектроника, РЖ-волоконная и сцинтилляционная оптика, космические исследования (поиск планет, подобных Земле), низкотемпературная РЖ-пирометрия, лазерная медицина и экологический, в т.ч. радиационный мониторинг.

1.2. Кристаллы для ИК-волоконной оптики и получение ИК-световодов на их основе

Кристаллы имеют гораздо больший, по сравнению с РЖ-стеклами, диапазон пропускания, что, в первую очередь, связано с их составом: как правило, они представляют собой соединения тяжелых по массе элементов (Csl, KCl, AgBr, Til, TIBr и др.), для которых край фононного поглощения сдвинут в длинноволновую область. При этом только кристаллы твердых растворов галогенидов одновалентного таллия и серебра обладают высокой пластичностью, отсутствием спайности, что позволяет получать из них методом экструзии гибкие световоды, передающие РЖ-излучение в широком спектральном диапазоне. Полученные из таких кристаллов РЖ-световоды обладают низкими оптическими потерями в РЖ-диапазоне. Первые поликристаллические РЖ-световоды были получены на основе кристаллов РСРС-5 в 1975 году методом экструзии [50]. Твердые растворы Т1Вг-Т11 впервые синтезированы сотрудниками немецкой фирмы "Carl Zeiss" в 1941 г. Свойства кристаллов КРС-5 и КРС-6 в зависимости от состава приведены на рис. 1.1. и 1.2. Однако, ввиду того, что световоды на основе кристаллов КРС-5 и КРС-6 обладают достаточно выраженным эффектом старения,

широкого применения они не нашли. Кроме того, эффект старения ведет к существенному сокращению «срока годности» изделий из этих материалов. В этом отношении световоды на основе кристаллов твердых растворов галогенидов серебра являются единственными нетоксичными пластичными световодами для передачи излучения СО- и СОг-лазера. Авторами публикаций [10,18,27,51] разработаны несколько типов кристаллов твердых растворов галогенидов серебра, предназначенных для ИК-техники и изготовления волоконных световодов - однослойных и с оболочкой. Для выбора оптимального состава твердого раствора были проведены термоаналитические исследования систем AgCl-AgBr [52], AgCl-AgI, AgBr-Agl [53] и AgCl-AgBr-AgI (рис. 1.3-1.6). Температура плавления AgCl при атмосферном давлении составляет 455-458°С, для AgBr - 420-430°С и a-Agí - 550-555°С [44,45].

Как показали исследования авторов работ [21,25,27], возможно введение в твердые растворы галогенидов серебра иодида одновалентного таллия, что позволяет повысить характеристики получаемых из них кристаллов и ИК-световодов: расширить диапазон оптического пропускания до 40-45 мкм (по сравнению с кристаллами системы AgCl-AgBr), увеличить в 3-5 раз фотостойкость и твердость, обеспечить степень нанокристалличности ИК-световодов.

Разработанные и разрабатываемые нами кристаллы в основном предназначены для изготовления из них методом экструзии гибких и пластичных ИК-световодов. Следует отметить, что для подавления разложения галогенидов металлов (серебро и таллия) в контейнере создается реактивная галогенводородная атмосфера за счет нанесения пленки на монокристаллическую заготовку (см. гл. 2.3).

те« тевг тез

мольные '/.

дБт Д*

/Сттсмь

0ЖЗ а&» <1545 «,«5

Гесе гевх Тез

Состав, мольные доле/

гзв К

308 К $18 К

р К а

Рис. 1.1. Физико-химические характеристики в зависимости от состава твердых растворов Т1С1хВг,.х и Т1Вгх1,.х [47]: а) температура плавления и кристаллизации; б) период решетки; в) положение

коротковолнового края

поглощения; г) микротвердость; д) предел текучести

Рис. 1.2. Термодинамические функции процесса растворения галогенидов одновалентного таллия и твердых растворов на их основе в воде [54,55]

•Ц30-"

Рис. 1.3. Диаграмма состояния системы AgCl-AgBr [52]

НО 60 «7Г МОЛЬ, '/.

Рис. 1.4. Диаграмма состояния А§С1о,25Вго,75 - Аё1 [53]

,,556"

АдВг

¿5 ВО т'В

Рис. 1.5. Диаграмма состояния Рис. 1.6. Диаграмма состояния системы AgBr-AgI [53] системы AgCl-AgI [53]

Кроме того, наряду с высокой степенью чистоты и однородности разработанных нами кристаллов одним из путей уменьшения потерь на рассеяние в световодах является формирование однородной структуры. Подобная структура достигается большой степенью деформации:

е = 1п(ШЭс) (1.1)

и высоким напряжением при экструзии:

а = к-р,-8 + а0, (1-2)

где 0/Т)с - отношение диаметров монокристаллической заготовки и получаемого из нее методом экструзии световода; ц - модуль сдвига; к и а0 - константы.

В области умеренных температур и высоких напряжений физические* механизмы процесса экструзии близки к механизму ползучести, скорость которого лимитируется скольжением дислокаций с переползающими ступенями [56,57]:

£ = Бехр[-(Е-Уст)]/(кТ), (1.3)

где а и Т - напряжения и температура деформации; Е и V - активационная энергия и объем, не зависящие от напряжения, но зависящие от природы материала. Величина Е возрастает при переходе от пластичных индивидуальных галогенидов серебра и таллия (I) к их твердым растворам, что соответствует известному явлению твердорастворного упрочнения [56].

Общая технологическая система прессования состоит из пресса (рис.

1.7) с контейнером высокого давления (изготовлено три контейнера с

различными диаметрами - гл. 2.З.1., рис. 2.6), мультипликатора первой

ступени, мультипликатора второй ступени, расположенного на крышке

бронесейфа, и маслоблока. Установка обслуживается станцией УНГР-2000-5.

Для управления установкой имеется щит управления, манометры и блок

автоматического поддержания температуры матрицы с фильерой. Рабочее

давление установки - до 2 ГПа, температура - до 300°С. Имеются сменные

контейнеры различного диаметра и длиной 200 мм; жидкость для

гидропривода - масло "Индустар-45". Заготовка вставляется в матрицу с

14

фильерой. Контейнер с матрицей нагревается электропечью. Температура нагрева контейнера определяется с помощью дифференциальной хромель-алюмелевой термопары ХА, рабочие концы которой подсоединены к входу высокоточного регулятора температуры, поддерживающего ток электропечи так, чтобы температура контейнера была постоянной и соответствовала заданной. После достижения заданной температуры, повышают давление мультипликаторами в канале контейнера.

В зависимости от химического состава и структуры ИК-кристаллы и волокна на их основе могут проявлять абсолютно разные оптико-механические свойства. Для контроля таких параметров как элементный состав, фазовый состав, структура, диапазон пропускания, показатели отражения, поглощения, рассеяния, преломления; фотостойкость, механические свойства - прочность, усталостная прочность и другие -

Рис. 1.7. Пресс для экструзии ИК-световодов

1.3. Методы исследования оптических материалов

используют современные аналитические методы, широко представленные в современной науке и данной работе.

Во многих случаях свойства - особенно оптические - могут быть смоделированы с помощью специальных программ, позволяющих получить предварительные данные о той или иной необходимой структуре, например, оптического волокна, без его изготовления (см. гл. 3). Такие методы дают возможность избежать нецелесообразных операций по изготовлению оптических изделий с заранее неизвестными характеристиками.

Элементный состав разработанных кристаллов и ИК-световодов, представленных в гл. 2 — 4, определяли методом атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС) и рентгено-флуоресцентным методом (РФА). В качестве источников света для атомно-эмиссионного анализа используют пламя горелки или различные виды плазмы, включая плазму электрической искры или дуги, плазму лазерной искры, индуктивно-связанную плазму, тлеющий разряд и др. Это самый распространённый высокочувствительный метод идентификации и количественного определения элементов примесей в газообразных, жидких и твердых веществах, в том числе и в высокочистых. Он широко применяется в различных областях науки и техники для контроля промышленного производства, для поиска и переработки полезных ископаемых, в биологических, медицинских и экологических исследованиях и т.д. Важным достоинством АЭС по сравнению с другими оптическими спектральными, а также многими химическими и физико-химическими методами анализа, являются возможности бесконтактного, экспрессного, одновременного количественного определения большого числа элементов в широком интервале концентраций с приемлемой точностью при использовании малой массы пробы.

Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) относят к категории

элементных анализов. Метод характеризуют высокая экспрессность и

относительно простая пробоподготовка, высокая помехоустойчивость,

отсутствие ограничений по физическим свойствам и химическому составу

16

объекта исследования. Метод также отличает недеструктивность, т.е. в процессе анализа с образцом не происходит никаких химических изменений. Граница обнаружения зависит от атомного номера элемента, например, для фосфора граница обнаружения составляет 0.01%, для элементов начала пятого периода оценивается в 0.0002%. В общем случае, в область определяемых входят элементы от Ве до и включительно. Метод РФА основан на сборе и последующем анализе спектра, полученного путём воздействия на исследуемый материал рентгеновским излучением. По энергии и количеству квантов, излучаемых электронами атомов, возбужденными рентгеновским излучением, судят о строении вещества.

Диапазон спектрального пропускания определяли методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, который как отдельный метод появился в конце 5 Ох годов прошлого века. Современные ИК-спектрометры позволяют проводить качественный и количественный анализ образцов на основании спектров пропускания или поглощения в области от ~1 мкм до -200 мкм. Явление поглощения излучения веществом связано с их взаимодействием, когда, в зависимости от энергии проходящего через образец излучения, происходит возбуждение атомов или молекул вещества. В УФ- и видимой областях происходит возбуждение атомов (в них имеет место переход электронов на внешних оболочках); в ИК-области происходит возбуждение молекул: здесь речь идет о возбуждении менее энергоёмких процессов колебаний связанных в молекуле атомов или вращения всей молекулы в целом. Современный ИК-Фурье спектрометр состоит из источника излучения, интерферометра Майкельсона, юоветного отделения и детектора. Источником излучения, как правило, служит так называемый штифт Нернста или стержень из карбида кремния («глобар»). Источники в результате нагрева под действием электрического тока начинают излучать тепловую энергию в ИК-диапазоне. Наиболее распространенным является «глобар», поскольку он имеет больший, по

сравнению со штифтом Нернста, диапазон излучения достаточно высокой стабильности и интенсивности (от ближнего ИК до 200 см"1 и ниже).

Для определения коэффициента поглощения в оптических материалах применяют метод лазерной калориметрии (рис. 1.8). Этот метод обладает следующими достоинствами: относительная простота технического исполнения, возможность раздельного измерения поверхностного и объемного поглощения [56, 58-66]. В этом методе измеряется температура нагрева кристалла термопарой, прикреплённой к середине данного образца.

Рис. 1.8. Установка лазерной калориметрии

Кривая нагрева сначала имеет наклон, обусловленный лишь объемным поглощением, и только через некоторое время, когда к термопаре дойдет тепловая волна от торцов образца, этот наклон увеличивается и зависит уже как от объемного, так и от поверхностного поглощения.

Данный метод был использован для изучения коэффициента поглощения серии образцов кристаллов на основе твёрдых растворов галогенидов металлов (составы кристаллов рассмотрены в гл. 2 и 4). В частности, поглощение в реальных кристаллах твердых растворов на основе системы AgBr-TlI составляет 5x10"6 см*1 при содержании Т11 в AgBr 4 мае. % и 1,5x10° при содержании 6 мае. % на длине волны С02-лазера (10,6 мкм).

Измерения показателей преломления подробно рассмотрены в гл. 4.

Разработанные нами кристаллы систем AgCl-AgBr-AgI(TlI) и А§Вг-Т11 обладают также и сцинтилляционными свойствами [67-72]. Спектр люминесценции волоконных сцинтилляторов снимали под руководством профессора, д.ф.-м.н. Б.В. Шульгина в Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (кафедра экспериментальной физики) на установке АСНИ РОСТТ (автоматизированная система научных исследований радиационно-оптических свойств твердых тел). Установка включает в себя рентгеновский аппарат УРС-01 (140 кэВ), рабочую камеру с криостатом, оптическую систему линз (для фокусировки свечения образца), монохроматор МДР-2 (спектральный диапазон 210-800 нм), фотоэлектронный умножитель ФЭУ-106 или ФЭУ-97, а также электронный спектрометрический тракт обработки сигнала, блок сопряжения с компьютером (микроконтроллер) и сам компьютер. Схема установки представлена на рис. 1.9. Явление люминесценции связано с излучательной диссипацией поглощенной веществом энергии. Процессы поглощения и люминесценции в твердых телах могут происходить внутри одних и тех же центров.

М

I

Исследуемый образец

МДР-2

X

монохроматор

ФЭУ

Рентгеновский аппарат УРС-01

Система линз

Микроконтроллер

О

управление

Приемник света

Измерительный

тракт

Компьютер

Рис. 1.9. Схема установки для измерения спектров рентгенолюминесценции

АСНИ-РОСТТ

Данный метод исследований основан на регистрации излучения, которое возникает при переходе центра, возбужденного падающим светом, в основное состояние и поэтому характеризуется определенной продолжительностью, которая определяется временем жизни центра в возбужденном состоянии, связанного с энергетической шириной возбужденного уровня, а также с возможными безизлучательными релаксациями.

Как уже отмечалось, кристаллы на основе твердых растворов

галогенидов серебра являются высокопластичными, и именно это их

свойство позволяет изготавливать из них методом экструзии оптическое

поликристаллическое волокно. Механические свойства как кристаллов, так и

полученных из них волокон во многом предопределяют возможности их

использования в реальных условиях. Ряд работ посвящен исследованию

таких свойств кристаллов и волокон как твердость, предел пластической

деформации, предел прочности на разрыв, усталостная прочность [73-76]. В

работе [74] механические свойства такие, как микротвердость, предел

прочности на разрыв, предел пластической деформации и минимальный

радиус изгиба (при однократном изгибе), определялись как функция от

состава системы А§С1-А§Вг. При определении микротвердости авторы

связали ее повышение для твердых растворов с явлением твердорастворного

упрочнения. Для теоретической оценки микротвердости авторами

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чазов, Андрей Игоревич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гауэр, Дж. Оптические системы связи. М.: "Радио и связь", 1989. 499 с.

2. Ksendzov A., Lay О., Martin S., Sanghera J.S., Busse L.E., Kim W.H., Pureza P.С., Nguyen V.Q., Aggarwal I.D. Characterization of mid-infrared single mode fibers as modal filters. // Applied optics. 2007. V. 46 (32). P. 7957-7962.

3. Ollivier M., Mariotti J.-M., Leger A., Sekulic P., Brundaud J., Michel G. Interferometric coronography for the DARWIN space mission - laboratory demonstration experiment. // Astronomy & astrophysics. 2001. V. 370. P. 1128-1136.

4. Wallner O., Leeb. W.R., Flatscher R. Design of spatial and modal filters for nulling interferometers. // Proc. SPIE. 2003. V. 4838. P. 668-679.

5. Ksendzov A., Lewi Т., Lay O.P., Martin S.R., Gappinger R.O., Lawson P.R., Peters R.D., Shalem S., Tsun A., Katzir A. Modal filtering for midinfrared nulling interferometry using single mode silver halide fibers. // Applied optics. V. 47 (31). P. 5728-5735.

6. Mennesson В., Ollivier M., Ruilier C. Use of single-mode waveguides to correct the optical defects of a nulling interferometer. // Journal of optical society of America. 2002. V. 19 (3). P. 596-602.

7. Angel J.R.P., Woolf N.J. An imaging nulling interferometer to study extrasolar planets. // The astrophysical journal. 1997. V. 475. P. 373-379.

8. Wallner O., Kudielka K., Leeb. W.R. Nulling interferometry for spectroscopic investigation of exoplanets - a statistical analysis of imperfections. // Proc. SPIE. 2001. V. 4273. P. 47-55.

9. Korsakov A.S., Zhukova L.V., Vrublevsky D.S. The structure modeling and experimental study of photonic crystal infrared fibers based on silver and thallium (I) halide crystals. Recent research developments in materials science. 2012. V. 9. P. 231-233.

10. Корсаков A.C., Жукова JI.B. Кристаллы для ИК-волоконной оптики. Физико-химические основы получения твердых растворов галогенидов серебра

и таллия (I) для ИК-волоконной оптики. LAP Lambert academic publishing. 146 с. 2011.

11. Lewi Т., Shalem S., Tsun A., Katzir A. Silver halide single-mode fibers with improved properties in the middle infrared. // Applied physics letters. 2007. V. 91. P. 251112-1 -251112-3.

12. Artjushenko V.G., Belous V.M., Konov V.I., et al. Influence of the structure on the properties of silver halide crystalline fibers. // Proc. SPIE - Int. Soc. Opt. Eng. 1990. V. 1228. P. 150-154.

13. Garfunkel J., Skogman R., Walterson R. Infrared transmitting fiber of ^

ч

polycrystalline silver halides. // Journal Quantum Electronics. 1979. V. 15, P. 994.

14. Wallner O., Artjuschenko V. G., and Flatscher R. Development of silver-halide single-mode fibers for modal filtering in the mid 19 infrared. // New Frontiers for Stellar Interferometry. Proc. SPIE. 2004.V. 5491. P. 636-646.

15. Shalem S., Tsun A., Rave E., Millo A., Nagli L., A. Katzir A. Silver halide single-mode fibers for the middle infrared. // Applied Phys. Lett. 2005. V. 91103. P. 87.

16. Бутвина JI.H, Войцеховский B.B, Дианов E.M, Прохоров A.M. Механизм объемного рассеяния в поликристаллических материалах и световодах среднего ИК-диапазона. // Труды ИОФАН 1988. Т. 15. С. 18 - 32.

17. Артюшенко В.Г. Поликристаллические световоды для среднего ИК-диапазона. // Труды ИОФАН 1988. Т. 15. С. 3 - 17.

18. Жукова JI.B., Примеров Н.В., Корсаков А.С., Чазов А.И. Кристаллы для ИК-техники AgClxBr^x, AgClxBryIi_x_y и световоды на их основе. //Неорганические материалы. 2008. Т. 44. № 12. С. 1516-1521.

19. Зелянский А.В., Жукова JI.B., Китаев Г.А. Растворимость AgCl, AgBr в галогенводородных кислотах. // Неорган, материалы. 2001. Т. 37. № 5. С. 523-526.

20. Артюшенко В.Г., Басков П.В., Голованов В.Ф. и др. Синтез и структурные свойства твёрдых растворов AgCli„xBrx с х= 0.5 - 0.8. //Неорганические материалы. 2005. Т. 41. № 1. С. 1-10.

21. Корсаков А.С., Жукова JI.B., Жариков Е.В., Врублевский Д.С., Корсаков B.C. Синтез новых наноструктурированных кристаллов AgBr - Til, AgClxBri.x, в том числе легированных T1I. // Цветные металлы. 2010. № 1. С. 69 -72

22. Артюшенко В.Г., Жукова JI.B. и др. Лазерные кабели на основе кристаллических ИК-световодов. // Международная конф. «Лазеры и медицина». Ташкент. 1989. Т. 2. С. 5-6.

23. Артюшенко В.Г., Данев Г., Жукова Л.В. и др. Лазерные кабели на основе кристаллических световодов. // Известия АН СССР, серия физическая. 1990. Т. 54. № 8. С. 1574-1588.

24. Зелянский А.В., Жукова Л.В., Мехряков В.Н., Бирюков А.Л. Медицинские хирургические СОг-лазеры семейства «Ультра-L» с гибким «Урал-световодом». // Уральские выставки. Здравоохранение России-99. Екатеринбург. 1999. С. 42-43.

25. Корсаков А.С., Жукова Л.В., Корсакова Е.А., Чазов А.И. «Термодинамическое исследование диаграмм фазовых равновесий кристалл -расплав в гетерогенной системе AgBr- Т11».//«Расплавы» № 6. 2010 г. С. 76 - 84.

26. Korsakov A., Chazov A., Zhukova L., Vrublevsky D., Korsakov V., Zhukov V., Terlyga N. AgBr-TlI, AgBr-KRS-5 photonic crystals and fibers based on them for Middle and Far infrared. Advanced Photonics Congress, Nonlinear Photonics Conference, OS A Technical Digest (online), Specialty Optical Fibers (SOF) 2012, paper: SM2E.3, 17-21 June 2012, Colorado Springs, Colorado, USA.

27. L. Zhukova, A. Korsakov, A. Chazov, D. Vrublevsky, V. Zhukov. «Photonic crystalline IR fibers for the spectral range of 2-40 цт». Applied Optics. 2012. Vol. 51.No.13. P. 2414-2418.

28. Врублевский Д.С., Жукова Л.В., Корсаков A.C., Салимгареев ДД. «Математическое и компьютерное моделирование нанокристаллической структуры РЖ-световодов: экспериментальное исследование их функциональных свойств». Бутлеровские сообщения. 2012. Т. 32. № 13. С. 18-25.

29. Chazov A., Korsakov A., Vrublevsky D., Zhukova L.V., Korsakov V., Zhukov V., Kortov S. «Modeling and experimental research of nano- and microstructurized IR fibers (2-40 цт) based on defective crystals». Advanced Photonics Congress, Nonlinear Photonics Conference, OSA Technical Digest (online), Specialty Optical Fibers (SOF) 2012, paper: STu3F.3, 17-21 June 2012, Colorado Springs, Colorado, USA.

30. Ren J., Stepanov В., Wagner Т., Fruman M, Zeig H., Chen G. Refractive index profile and luminescence properties of Dy -doped Ge2oGa5Sbi0S65 glass after electric field-assisted silver diffusion. // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 94. № 7. P. 1982-1985.

31. Курганова A.E., Снопатин Г.Е., Сучков А.И. Определение макросостава халькогенидных стекол систем As-S. As-Se, As-S-Se методом рентгенофлуоресцентного анализа. // Неорганические материалы. 2009. Т. 45. № 12. С. 1506-1510.

32. Velmuzhov А.Р., Sibirkin А.А., Shiryaev V.S., Churbanov M.F., Suchkov A.I., Potapov A.M., Shaposhnikov R.M., Plotnichenko V.G., Koltashev V.V. Preparation of Ge-Sb-S-I glass system via volatile iodides. // J. of optoelectron. & adv. mater. 2011. V. 13. № 8. P. 936-939.

33. http://www.fibopt.ru/rfo201 l/presentation/B10-l.pdf

34. Hochman A., Leviatan Y. Analysis of strictly bound modes in photonic fibers by use of a source-model technique. // J. Opt. Soc. Am. A. 2004. V. 21, № 6. P. 1073-1081.

35. Hochman A., Leviatan Y. Calculation of confinement losses in photonic crystal fibers by use of a source-model technique. // J. Opt. Soc. Am. B. 2005. V. 22. № 2. P. 474-480.

36. Szpulak M., Urbanczyk W., Serebryannikov E., Zheltikov A., Hochman A., Leviatan Y., Kotynski R., Panajotov K. Comparison of different methods for rigorous modeling of photonic crystal fibers. // Optics Express. 2006. V. 14. № 12. P. 5699-5714.

37. Hochman A., Leviatan Y. Efficient and spurious-free integral-equation-based optical waveguide mode solver. // Optics Express. 2007. V. 15, № 22. P. 14431-14453.

38. A. M. Прохоров, H. Г. Басов Молекулярный генератор и усилитель // УФН. — 1955. — Т. 57. — № 3. — С. 485—501.

39. В. Н. Луговой, А. М. Прохоров Самофокусировка интенсивных световых пучков // УФН. — 1970. — Т. 100. — № З.А.

40. А. М. Прохоров, В. Н. Луговой Теория распространения мощного лазерного излучения в нелинейной среде // УФН. — 1973. — Т. 111. — № 2. — С. 203-247.

41. А. М. Прохоров, В. И. Шитов, К. С. Гочелашвили, Ф. В. Бункин. Распространение лазерного излучения в случайно-неоднородных средах //УФН. — 1974, — Т. 114. — № з. — С. 415—546.

42. Као К. С., Hockham G. А. (1966). "Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies". Proc. IEE 113 (7): 1151-1158.

43. Bureau В., Zhang X.H., Smektala F., Adam J.L., Troles J., Ma H., Boussard-Pledel C., Lucas J.,. Lucas P., Le Coq D., Riley M. R. Recent advances in chalcogenide glasses. // J. Non-Crystalline Solids. 2004. V. 345&346. P. 276-283.

44. Воронкова E.M., Гречушников Б.Н. и др. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука, 1965. 335 с.

45. Шаскольская М.П. Акустические кристаллы. М.: Наука, 1982. 632 с.

46. Антонив И.П., Гарапын И.В. и др. Исследование физических свойств монокристаллов галогенидов цезия и волокон, полученных на их основе. Сборник тезисов докладов Всесоюзной конференции "Волоконная оптика", М., 1990.

47. Отчеты Гиредмета. 1962, 1964, 1966, 1967, 1968, 1970, 1973-1980.

48. Научные труды Гиредмета. Исследование процесов получения солей и выращивание монокристаллов галогенидов таллия. М.: Металлургия. 1970. Т. 29. 159 с.

49. R., Koops. Optische Baustoffe aus Ыёгет Mischkristallen. // Optik. 1948. V. 4. P. 298-304.

50. Pinnow D.A., Gentile A.L. et al. Polycrystalline fiber optical waveguides for infrared transmission. - Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33(1), p. 28-33.

51. Корсаков A.C., Жукова Jl.B., Чазов A.M., Примеров H.B., Жуков В.В. Новые дефектные кристаллы AgClxBri_x, AgClxBryIi.x.y(TlI) для ИК-световодов. // Восьмая международная конференция «Прикладная оптика 2008». С-Петербург. 2008. Т. 2. С. 133-137.

52. Грознецкий В.В., Журавлев В.Д., Китаев Г.А., Жукова Л.В. Уточнение диаграмм состояния системы AgCl-AgBr. // Журнал неорганической химии. 1985. Т. 30. С. 1033-1035.

53. Грознецкий В.В., Журавлев В.Д., Жукова Л.В., Китаев Г.А. Термоаналитическое исследование систем AgCl-AgI и AgBr-Agl. // Журнал неорганической химии. 1988. Т. 33. С. 711-713.

54. Козлов Ф.Н., Китаев Г.А., Жукова Л.В. Растворимость и кристаллизация галогенидов таллия (I) из водных растворов. // Ж. неорган, химии. 1983. Т. 28. №. 2. С. 482-486.

55. Жукова Л.В. Растворимость галогенидов таллия (I) и твердых изоморфных смесей на их основе в воде и неводных растворителях. Кандидатская диссертация. Свердловск. 1978. 174 с.

56. Artjushenko V.G., Butvina L.N. et. al. Polycrystalline fibers from thallium and silver hallides. - Infrared Optical Materials and Fibers. IR, Proc. // SPIE. 1986. V. 618. P. 103-109.

57. Инденбом В.Л., Орлов А.Н. Долговечность материала под нагрузкой и накопление повреждений. Физика металлов и металловедение, 1977. Т. 43. С. 469-492.

58. Артюшенко В.Г. Голованов В.Ф. и др. Поглощение и рассеяние излучения в кристаллах КРС-5 и КРС-6. // Сб. Получение веществ для волоконной оптики. 1980. Горький, изд. Горьковского госуниверситета. С. 53-55.

59. Alejnikov V.S., Artjushenko V.G. et. al. Fiber optical for CO and C02 laser power transmission. // Opt. Laser. Technol. 1985. V. 17. № 4. P. 213-214.

60. Artjushenko V.G., Dianov E.M. New development of crystalline IR fibers. //Proc. SPIE. New materials for optical waveguides. 1987. V. 799. № 799-11. P. 75-83.

61. Artjushenko V.G., Butvina L.N., Dianov E.M. et.al. New crystalline fibers and their applications. // SPIE, Infrared Optical Materials and Fibers. 1987. V. 843. P. 155-160.

62. Артюшенко В.Г., Бутвина Л.Н., Войцеховский B.B., Жукова Л.В. и др. Инфракрасные поликристаллические световоды на основе галогенидов серебра. // Квантовая электроника. 1986. Т. 13. № 3. С. 601-606.

63. Butvina L.N., Dianov E.M. Optical absorption by free carriers in materials for IR fibers. //Proceed. SPIE. 1984. V. 484. P. 21-29.

64. Bridges T.J. Single crystal infrared fibers. // SPIE, Infrared fibers (0,8-12 jum), Los Angeles, California, Feb. 12-13. 1981. V. 266. P. 69-71.

65. Артюшенко В.Г., Бочкарев Э.П. и др. Волоконные световоды из галогенидов таллия для среднего ИК-диапазона. // Квантовая электроника. 1981. Т. 8. №2. С. 398-400.

66. Bunimovich D., Nagli L., Katzir A. Absorption measurements of mixed silver halide crystals and fibers by laser calorimetry. // Applied optics. 1994. V. 33 (1). P. 117-119.

67. Жукова Л.В., Жуков B.B., Шульгин Б.В. и др. Кристаллический сцинтиллятор Лия-1 // Патент РФ №2065614. Заявл. 31.05.1994. Опубл. 20.08.1996. Бюл. 23.

68. Жукова Л.В., Жуков В.В., Шульгин Б.В. и др. Кристаллический сцинтиллятор Лия-2 // Патент РФ № 2066464. Заявл. 31.05.1994. Опубл. 10.09.1996. Бюл. 25.

69. Жукова Л.В., Жуков В.В., Шульгин Б.В. Сцинтилляционный световод // Патент РФ № 2154290. Заявл. 11.05.1999. Опубл. 10.08.2000. Бюл. 22.

70. Жукова Л.В., Шульгин Б.В., Жуков В.В. и др. Кристаллический сцинтиллятор Лия-3 // Патент РФ № 2284044. Заявл. 13.05.2005. Опубл. 20.09.2006. Бюл. 26.

71. Жукова J1.B., Черепанов А.Н., Примеров Н.В., Корсаков А.С., Шульгин Б.В. Способ получения волоконных сцинтилляторов // Патент РФ №2361239. Заявл. 07.04.2008. Опубл. 10.07.2009. Бюл. № 19.

72. Zhukova, L.V., Korsakov A.S., Shulgin В. V., Zhukov, V.V. «Production metod of double layer fiber scintillator» // 37th international exhibition of inventions, new techniques and products. Geneva. 2009. P. 108.

73. Barkay N., Katzir A. Elasticity of mixed silver-halide polycrystalline optical fibers. // J. Appl. Phys. 1993. V. 74 (4). P. 2980-2982.

74. Barkay N., Levite A., Moser F., Katzir A. Mechanical properties of mixed silver-halide crystals and polycrystalline optical fibers. // J. Appl. Phys. 1988. V. 54 (10). P. 5256-5258.

75. Barkay N., German A., Katzir A. High-cycle fatigue of silver halide infrared fibers. // Applied optics. 1994. V. 33 (13). P. 2734-2736.

76. German A., Katzir A. Fatigue of mixed silver halide polycrystalline optical fibers. // J. Mat. Science. 1996. V. 31. P.-5109-5112.

77. Kataoka E., Yamada T. Yield strength and dislocation mobility of KCl-KBr solid solution single crystals // Jpn. J. Appl. Phys. 1977. 16. P. 1119.

78. Режим доступа: http://optical-waveguides-modeling.net/mode-solvers.jsp.

79. A. Ghatak et al., Numerical analysis of planar optical waveguides using matrix approach, J. Lightwave Technol. 5, 660 (1987).

80. D. F.G. Gallagher and T. P. Felici, Eigenmode Expansion Methods for Simulation of Optical Propagation in Photonics - Pros and Cons, Proceedings of SPIE 4987, Integrated Optics: Devices, Materials, and Technologies VII, Yakov S. Sidorin, Ari Tervonen, Editors, 69 (2003).

81. M. Koshiba, Optical Waveguide Theory by the Finite Element Method, KTK Scientific Publishers (1992).

82. S. Johnson and J. Joannopoulos, Block-iterative frequency-domain methods for Maxwell's equations in a planewave basis, Opt. Express 8, 173 (2001).

83. L. C. Botten et al., From Multipole Methods to Photonic Crystal Device

Modeling, Ch. 2 in Electromagnetic Theory and Applications for Photonic Crystals,

114

К. Yasumoto, ed., CRC Press, Optical Science and Engineering Series, Vol. 103, 47 (2005).

84. Желтиков A. M. Дырчатые волноводы // Успехи физических наук. 2000. №

11. С. 1203-1215.

85. RP Photonics website, http://www.rp-photonics.com.

86. IPG Photonics. http://www.ipgphotonics.com/NLTLM.htm.

87. Abakumov A.O., Alejnikov V.S., Artjushenko V.G. et. al. Coagulation and destruction of biological tissue by C02-laser irradiation using fibre-optic cable. // Optics and Laser Technologies. 1986. V. 23, P. 190-192.

88. Артюшенко В.Г., Войцеховский B.B., Зубов И.В. и др. Макет волоконно-оптического устройства для передачи мощности лазерного излучения и измерения температуры объекта излучения. // Квантовая электроника. 1985. Т.

12. С. 879-881.

89. Зелянский А.В., Жукова JI.B., Мехряков В.Н., Бирюков A.J1. Медицинские хирургические СОг-лазеры семейства «Ультра-L» с гибким «Урал-световодом». Уральские выставки, Екатеринбург, 1999. С. 42-43.

90. Жукова Л.В., Жуков В.В., Пилюгин В.П. Способ получения кристаллов с дефектами на основе твердых растворов галогендиов металлов: Патент 2287620 РФ // Б.И. 2006.

91. Shafir I., Gayer О., Nagli L., Shalem S., Katzir A. Middle-infrared luminescence of Nd ions in silver halide crystals. // Journal of luminescence. 2006. V. 126. № 2. P. 1-6.

92. Nagli L., Gayer O., Katzir A. Optical properties of Pr ions in silver halide crystals in the middle infrared spectral range. // Optical materials. 2006. V. 28. P. 147-151.

93. Brodetzki G., Gayer O., Shafir I., L. Nagli., Katzir A. Middle infrared luminescence of Tb3+ in silver halide crystals and fibers. Journal of luminescence. 2008. V. 128. P. 1323-1330.

94. Chen R., Katzir A., Levite A., Moser F., Weiss D. Absorption and luminescence of silver halide optical fibers. // Journal of optical society of America. 1986. V. 3 (2). P. 696-700.

95. Saito M., Nakajima K., Shishido M. Polymer coating on infrared silver halide fiber for photodarkening protection. // Journal of lightwave technology. 2002. V. 20 (3). P. 441-447.

96. Bunimovich D., Shalem S., Katzir A. Effects of thermal treatment on the infrared transmission of polycrystalline silver halide fibers. // Applied optics. 1997. V. 36 (1). P. 285-290.

97. Bunimovich D., Nagli L., Shalem Sh., Katzir A. Absorption spectrum of silver bromide crystals and fibers in the 9-11 (im wavelength range. // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. №3. P. 1612-1613.

98. Bunimovich D., Nagli L., Katzir A. The visible and infrared luminescence of activated silver bromide crystals. // Opt. Mat. 1997. V. 8. P. 21-29.

99. Grigorjeva L.G., Kotomin E.A., Millers D.K., Eglitis R.I. The decay kinetics of excitonic luminescence in AgCl crystals. // Phys.: Condens. Matter. 1995. V. 7. P. 1483-1491.

100. Flanagan J.C., Richardson D.J., Foster M.J., Bakalski I. A microstructured wavefront filter for the Darwin nulling interferometer. // Proc. SPIE, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 27-30 June 2006. ESA SP-621.

101. Wallner O., Leeb W.R., Winzen P.J. Minimum length of a single-mode fiber spatial filter. // J. Opt. Soc. Am. A. 2002. V. 19. P. 2445-2448.

102. http://astronomy.net.ua/greenhouse-effect.html.

103. E. Snitzer, "Optical maser action in Nd3+ in a Barium crown glass", Phys. Rev. Lett. 7(12), 444(1961).

104. C. A. Burrus and J. Stone, "Nd3+ doped Si02 lasers in an end-pumped fiber geometry", Appl. Phys. Lett. 23 (7), 388 (1973).

105. A. C. Tropper et al., "Thulium-doped silica fiber lasers", Proc. SPIE 1373, 152 (1991).

106. I. Shafir, et al., Middle-infrared luminescence of Nd ions in silver halide crystals, Journal of Luminescence (2006), doi:10.1016/j.jlumin.2006.10.003.

107. Millo A., Lobachinsky L., Katzir A. Single-mode octagonal photonic crystal fibers for the middle infrared. // Applied physics letters. 2008. V. 92. P. 021112-1-021112-3.

108. Zhukova L.V., Primerov N.V., Chazov A.I., Korsakov A.S. «Single-mode

th

crystal infra-red light pipe 36 international exhibition of inventions, new techniques and products»// Geneva. 2008. P. 133.

109. Жукова Jl. В., Гусельников А. В., Корсаков А. С., Чазов А. И. «Инфракрасные световоды на основе твёрдых растворов галогенидов серебра». // Вестник Уральского государственного технического университета - УПИ, серия химическая. Екатеринбург. 2005. №5(57). С. 219-221.

110. Жукова Л. В., Булатов Н. К., Гусельников А. В., Корсаков А. С., Чазов А.И. «Высокочистые кристаллы галогенидов серебра для ИК-волоконной оптики». // Вестник Уральского государственного технического университета - УПИ, серия химическая. Екатеринбург. 2005. №5(57). С. 78-81.

111. Жукова Л. В., Булатов Н. К., Гусельников А. В., Корсаков А. С., Чазов А.И. «Растворимость галогенидов серебра и таллия (I) в воде и неводных растворителях». // Вестник Уральского государственного технического университета - УПИ, серия химическая. Екатеринбург. 2005. №5(57). С. 68-70.

112. Жукова Л.В., Жуков В.В., Пилюгин В.П., Примеров Н.В., Чазов А.И, Корсаков А.С. «Инновационный проект «Разработка новых составов галогенидсеребряных кристаллов, фотонных ИК световодов и датчиков на их основе». // Международный оптический конгресс «Оптика XXI век». Сб. тр. 7 международной конференции «Прикладная оптика - 2006». Санкт-Петербург. 2006. Т.2. С. 300-305.

113. Жукова Л. В., Жуков В. В., Примеров Н. В., Чазов А. И., Корсаков А. С. «Разработка и производство нанокристаллических новых кристаллов и ИК световодов». // Международный оптический конгресс «Оптика XXI век».Сб. тр.7 Международной конференции «Прикладная оптика - 2006». Санкт-Петербург. 2006. Т. 2. С. 217-221.

114. Жукова JI.B., Корсаков А.С., Чазов А.И., Корсакова Е.А., Врублевский Д.С., Корсаков B.C., Жуков В.В. «Моделирование и выращивание новых нанодефектных ИК-кристаллов на основе твердых растворов галогенидов серебра». // Международный оптический конгресс «Оптика XXI век «Сборник трудов девятой международной конференции «Прикладная оптика 2010». С.П. 2010. Т2. С. 99-104.

115. Корсаков А.С., Жукова Л.В., Чазов А.И., Жуков В.В. «Нанодефектные кристаллы твёрдых растворов галогенидов серебра». //2-ая Всероссийская конференция по волоконной оптике. Журнал «Фотон-экспресс» № 6, 2009. С. 162.

116. Zhukova L. V., Zhykov V. V., Primerov N. V., Korsakov A. S. «Photonic

4-th

crystals for Infrared fiber optics». // International Symposium on Instrumentation Science and Technology, Harbin, 2006. Journal of Physics: Conference Series (JPCS). Harbin. China. 2006. P. 56.

117. Корсаков А.С., Гребнева А.А., Жукова Л.В., Чазов А.И., Булатов H.K. «Оптический монокристалл». // Патент РФ №2413253. Заявл. 24.02.2009. Опубл. 27.02.2011. Бюл. № 6.

118. Жукова Л.В. Серебряная медаль ВДНХ СССР, удостоверение № 17604, постановление от 04.12.86. Высокочистые кристаллы галогенидов серебра.

119. Artjushenko V.G., Butvina L.N. et.al. Mechanisms of optical losses in polycrystalline KRS-5 fibers. // J. Lightwave Technology. 1986. V. LT-4. № 4. P. 461-465.

120. Rrus D.J., Cope D.R. Crystal materials for infrared fibers. // SPIE, Infrared fibers (0,8-12 цш). 1981. V. 266. P. 72-77.

121. Жукова Л.В., Примеров H.B., Чазов А.И., Корсаков А.С., Жуков В.В. Одномодовый двухслойный кристаллический инфракрасный световод // Патент РФ №2340920. Заявл. 23.08.2007. Опубл. 10.12.2008. Бюл. № 34.

122. Жукова Л.В., Жуков В.В., Китаев Г.А. Способ получения высокочистых веществ / Патент РФ №2160795. Заявл. 07.07.1999. Опубл. 20.12.2000. Бюл. 33.

123. Жукова Л.В., Китаев Г.А., Жуков В.В. Базовый способ ТЗКС в производстве оптических материалов. // Конференция "Высокочистые вещества и материалы для ИК-оптики". Нижний Новгород. 1997.

124. Жукова Л.В., Зелянский А.В., Никулина И.В. Растворимость и кристаллизация галогенидов металлов I-IV групп. // VIII научно-техническая конференция УПИ. Свердловск. 1988.

125. Мануйлов Л.А., Клюковский Г.И. Физическая химия и химия кремния. М.: Высшая школа. 1966. 311 с.

126. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия. 1973. 656 с.

127. Майер А.А. Теория и методы выращивания кристаллов. М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1970. 292 с.

128. Вильке К.-Т. Выращивание кристаллов. Л.: Наука. 1977. С. 600.

129. Barmin I.V., Senchenkov A.S., Avetissov I.Ch., Zharikov E.V. Low-energy methods of mass transfer control at crystal growth. // J. Cryst. Growth. 2005. V. 275. № 1-2. P. 1487-1493.

130. Fedyushkin A., Bourago N., Polezhaev V., Zharikov E. The influence of vibration on hydrodynamics and heat-mass transfer during crystal growth. // J. of Crystal Growth. 2005. V. 275. P. 1557-1563.

131. Bourago A.N., Fedyushkin A.I., Zharikov E.V., Polezhaev V.I. Influence of vibrations on hydrodynamics of heat and mass transfer under normal and low gravity. // Abstracts of 7th Russian symposium on low gravity mechanics. 2000. P. 65-66.

132. Fedyushkin A.I., Bourago N.G. Influence of vibrations on boundary layers in Bridgman crystal growth. // Proceedings of 2nd Pan-Pacific Basin Workshop on Microgravity Sciences. 2001. P. 1-7.

133. Матвеева П.С., Башлыкова Т.П., Даутов Р.С. Влияние механической обработки на глубину залегания нарушенного слоя в некоторых монокристаллах. // Оптико-механическая промышленность. 1962. Т. 12. С. 51-53.

134. Васин J1.H., Окатов М.А. и др. О структуре разрушенного слоя волоконно-оптических элементов после алмазного шлифования и полирования. // Оптико-механическая промышленность. 1977. Т. 12. С. 31-33.

135. Владимирова Т.В., Горбань Н.Я. и др. Исследование оптических свойств и строения поверхностного слоя ситалла. // Оптико-механическая промышленность. 1979. Т. 9. С. 31-34.

136. Куклева З.А., Лодыгин Б.И. Исследование разрушенного слоя при шлифовании кристаллов NaCl и КС1. // Оптико-механическая промышленность. 1981. Т. 10. С. 15-17.

137. О. Е. Наний, Е Г. Павлова, Фотонно - кристаллические волокна, LIGHTWAVE russian edition №3, 2004.

138. Granzow N., Uebel P., Schmidt M., Tverjanovich A., Wondraczek L., Russell P. Bandgap guidance in hybrid chalcogenide-silica photonic crystal fibers. // Opt. Lett. 2011. V. 36. № 13. P. 2432-2434.

139. Rastogi V., Chiang K.S. Propagation characteristics of a segmented cladding fiber// Opt. Lett. 2001. V. 26, No. 8, P. 491-493.

140. A. Yeung, K. S. Chiang, V. Rastogi, P. L. Chu and G. D. Peng, Tech. Digest of Opt. Fiber Comm. Conf., THI 4 (OFC 2004).

141. Tel Aviv University. Веб-узел исследовательской группы "The applied physics group". Режим доступа: http://www.tau.ac.il/~applphys/.

142. Artiglia M., Coppa G., Di Vita P., Potenza M., Sharma A. Mode field diameter measurements in single-mode optical fibers. // Journal of lightwave technology. 1989. V. 7, №8. P. 1139-1152.

143. Paek U.C., Peterson G.E., Carnevale A. Electromagnetic fields, field confinement, and energy flow in dispersionless single-mode lightguides with graded-index profiles. // The bell system technical journal. 1981. V. 60, №. 8. P. 1727-1743.

144. Sakai J. Optical power confinement factor in a Bragg fiber: 1. Formulation and general properties. // J. Opt. Soc. Am. B. 2007. V. 24, № 1. P. 9-19.

145. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики. Т. 3. Изд-во «Высшая школа». М.: 1972 г.

146. Ландсберг Г.С. Оптика. Изд-во «Наука», гл. редакция физико-математ. литературы. М: 1978 г.

147. Кацуяма Т., Мацумура X. Инфракрасные волоконные световоды. М.: Мир.

1992. 272 с.

148. Artjushenko V.G., Butvina L.N., Vojtsehovskii V.V., Dianov E.M., Prokhorov A.M. Optical losses in polycrystalline thallium halide fibres at CO- and C02-laser wavelengths. // Electronics letters. 1984. V. 20 (2). P. 94-94.

149. Nagli L., Bunimovich D., Shmilevich A., Kristianpoller N. and Katzir N. Optical properties of mixed silver halide crystals and fibers. // Journal of applied physics.

1993. V. 74 (9). P. 5737-5740.

150. Barkay N., Moser F., Kowal D., Katzir A. Absorption edges of mixed silver-halide crystals and polycrystalline optical fibers. // Applied physics letters. 1989. V. 54(12). P1083-1085.

151. Shalem S., Tsun A., Rave E., Millo A., Nagli. L., Katzir A. Silver halide singlemode fibers for the middle infrared. // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 87. P. 091103.

152. Artjushenko V.G., Butvina L.N., Vojtsehovsky V.V., Dianov E.M., Kolesnikov J.G. Mechanisms of optical losses in polycrystalline KRS-5 fibers. // Journal of Lightwave Technology. 1986. V. LT-4. № 4. P. 461-465.

153. Barklay N., Katzir A. Elasticity of mixed silver-halide polycrystalline optical fibers. // J. Appl. Phys. 1993. V. 74 (4). P. 2980-2982.

154. Barkay N., Levite A., Moser F., Katzir A. Mechanical properties of mixed silver-halide crystals and polycrystalline optical fibers. // J. Appl. Phys. 1988. V. 54 (10). P. 5256-5258.

155. Barkay N., German A., Katzir A. High-cycle fatigue of silver halide infrared fibers. // Applied optics. 1994. V. 33 (13). P. 2734-2736.

156. Barkay N., Katzir A. Mechanical fatigue monitoring using absorption spectroscopy of infrared fibers. // Appl. Phys. Lett. 1993. V. 63. № 13. P. 1762-1764.

157. German A., Katzir A. Fatigue of mixed silver halide polycrystalline optical fibers. //J. Mat. Science. 1996. V. 31. P. 5109-5112.

158. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона.

159. ISO 20473:2007. Optics and photonics - Spectral bands.

160. http://www.chemway.ru/bd_chem/tbl_mol/w_tbl_r_m_l9.php

161. Корсаков А.С., Жукова JI.B., Корсакова E.A., Жуков В.В., Корсаков B.C. Термодинамическое исследование кристаллов системы AgBr - T1I и получение ИК-световодов нанокристаллической структуры на их основе. // Цветные металлы. Цветные металлы. 2013. № 4. С. 62 -66.