Лекции по Физико-технологическим основам волоконно-оптической техники   

6. Специальные ОВ

6.1.2.2. АОВ с эллиптичной "напрягающей" оболочкой

В этих ОВ ДЛП создается за счет анизотропии напряжений, вызываемой формой так называемой «напрягающей» оболочки (рис. 6.3 а). ДЛП в АОВ этого типа описывается следующим уравнением:

                                    (6.7),

где С- фотоупругая постоянная, Е – модуль Юнга и  - коэффициент Пуассона для кварцевого стекла,  - разность КЛТР материалов "напрягающей" оболочки и кварцевого стекла, Т= Тf н.о..ком. - разность температуры размягчения материала оболочки и комнатной температуры,  - эллиптичность оболочки (6.4). Таким образом, величина ДЛП зависит как от свойств материала оболочки, так и от ее геометрии. Поскольку с ростом концентрации легирующего компонента  увеличивается, а Т уменьшается, то имеет значение их произведение, которое входит в уравнение (6.7). На рис. 6.7 приведены зависимости произведения ×Т от относительного изменения ПП кварцевого стекла при его легировании оксидом бора (1) и диоксидом германия (2). Видно, что легирование бором дает значительно большее увеличение указанного произведения, поэтому для формирования "напрягающей" оболочки или "напрягающих" элементов используется боросиликатное стекло, причем увеличение концентрации легирующего компонента ведет к росту ДЛП. Если необходимо создать "компенсированную", "напрягающую" оболочку, ПП которой близок к ПП чистого кварцевого стекла, то проводят одновременно легирование стекла оксидом бора и диоксидом германия.

Рис. 6.7. Зависимость произведения (Δα×ΔТ)×104 от относительного изменения разности ПП легированного и чистого кварцевого стекла: 1 - боросиликатное стекло, 2 – германосиликатное стекло.

Эллиптичность оболочки зависит от характера шлифовки, глубины шлифовки и соотношения Rзаг/Rоб. Возможны и реализованы следующие методы шлифовки: плоская шлифовка, выборка полукруглого паза, прорезание канавок с двух противоположных сторон и их последующее растравливание в плавиковой кислоте. Глубина шлифовки увеличивает эллиптичность, эллиптичность увеличивается также с увеличением отношения Rзаг/Rоб. Прорезание канавок снижает потери стекломассы и повышает производительность изготовления АОВ.

Описанный способ изготовления АОВ с эллиптической оболочкой характеризуется относительной простотой, высокой воспроизводимостью поляризационных свойств за счет возможности прецизионной шлифовки и хорошими свойствами АОВ: потери 2,5…3,5 дБ/км на λ=0,85 и <1 дБ/км на λ=1,3 мкм, длина биения <3 мм на λ=0,85 мкм и <5мм на λ=1,3 мкм.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.