Delist.ru

Прочность и долговечность волоконных световодов на основе кварцевого стекла (18.02.2008)

Автор: Семенов Сергей Львович

5. Разработана технология нанесения на волоконные световоды герметичного углеродного покрытия. Установлена причина сравнительно низких значений (3,5-4,5 ГПа) максимальной прочности таких световодов, изготовленных зарубежными производителями: хрупкое углеродное покрытие растрескивается во время измерения прочности при относительном удлинения ~ 5-7%, что вызывает разрушение световода в целом. Оптимизация процесса нанесения углерода на световод (подбор состава реагентов и температуры нанесения) позволила улучшить эластичность углеродного покрытия и впервые достигнуть рекордного значения прочности 6,1 ГПа при сохранении герметичности покрытия. Показано, что толщина углеродного покрытия на световоде должна быть не менее 50 нм, так как при толщинах углеродного покрытия, использовавшихся ранее (~ 25 нм) не удается гарантированно защитить поверхность световода в местах дефектов, выдерживающих контрольную перемотку под нагрузкой.

6. Проведены теоретические оценки возможности спонтанного роста дефектов в кварцевом стекле в отсутствие действия влаги за счет термофлуктуационного разрыва напряженных Si-O связей в вершине трещины. Впервые показано, что параметр статической усталости n для световодов в герметичном покрытии достигает значений 135-155, а их прочность (при комнатной температуре) в 2-2,5 раза выше прочности световодов в полимерном покрытии. Данные оценки были экспериментально подтверждены результатами измерений прочности и статической усталости световодов в герметичном металлическом покрытии.

Список публикаций по теме диссертации

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, Н.Н.Вечканов, А.Н.Гурьянов, Е.М.Дианов, С.Л.Семенов. - Влияние воды на прочность волоконных световодов. - Квантовая электроника, 1984, т. 11, № 7, с. 1467-1469.

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, С.Л.Семенов. – Методы оценки срока службы волоконных световодов. – Квантовая электроника, 1984, т.11, стр. 2370-2372.

V.A.Bogatyrjov, M.M.Bubnov, A.N.Guryanov, N.N.Vechkanov, G.G.Devyatykh, E.M.Dianov, S.L.Semjonov. – Influence of various pH solutions on strength and dynamic fatigue of silicone-resin-coated optical fibers. - Electronics letters, 1986, v. 22, No. 19, pp. 1013-1014.

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, Н.Н.Вечканов, А.Н.Гурьянов, Е.М.Дианов, С.Л.Семенов. - Прочность стеклянных волоконных световодов большой длины. - Сб. Труды ИОФАН СССР, т.5, - М.: Наука, 1987, с. 60-72.

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, Е.М.Дианов, А.М.Прохоров, С.Д.Румянцев, С.Л.Семенов. – Высокопрочные световоды в герметичном покрытии. – Письма в ЖТФ, 1988, т.14, № 9, pp.769-773.

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, Е.М.Дианов, С.Д.Румянцев, С.Л.Семенов. – Прочность световодов в металлическом покрытии. – Радиотехника, т. 9, стр.82-83 (1988).

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, С.Д.Румянцев, С.Л.Семенов. - Механическая прочность и надежность волоконных световодов для систем оптической связи. - Proc. XV International Congress on Glass, Leningrad, 1989, v.2b, pp. 295-298.

В.А.Богатырев, М.М.Бубнов, С.Д.Румянцев, С.Л.Семенов. - Механическая надежность волоконных световодов. - Сб. Труды ИОФАН СССР, т.23, - М.: Наука, 1990, с. 66-93.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, S.L.Semjonov. - The effect of ammonia on the strength of polymer-coated fibres. - Soviet Lightwave Communications, 1993, v. 3, No. 2, pp. 119-123.

V.A.Bogatyrev, M.M. Bubnov, E.M.Dianov, S.D.Rumyantsev, S.L.Semjonov, - Mechanical reliability of polymer-coated and hermetically coated optical fibers based on proof testing. - Optical Engineering, 1991, v.30, No.6 , pp. 690-699.

A.Abramov, M.Bubnov, E.Dianov, S.Semjonov.- Prospects in application of hermetically coated fibers in submarine optical cables.- Proc. Conference on Submarine Cables (SUBOPTIC'93), Versaille, France, 1993, pp.315-319.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, S.L.Semjonov. - Maximum value of fatigue parameter n for hermetically coated silica glass fibers. - Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'92), paper ThF-2, 1992, p. 216.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, S.L.Semjonov. - Maximum values of strength and fatigue parameter n for hermetically coated optical fibers. - Proc. 41st Int. Wire & Cable Symp., 1992, pp. 629-636.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, S.L.Semjonov. - Influence of residual water on the strength of metal coated optical fibers. - Material Research Soc. Symp., 1992, v. 244, 97-101.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, S.L.Semjonov, A.N.Guryanov, G.G.Devjatykh. - Static fatigue of metal-coated fibers. - Proc. XVI International Congress on Glass, Madrid, 1992, v.4, pp. 21-26.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, A.M.Prokhorov, S.L.Semjonov, C.R.Kurkjian.- Dual hermetically coated optical fibers with strength of 9 GPa.- Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'92), postdeadline paper PD-22, 1992.

M.M.Bubnov, E.M.Dianov, A.M.Prokhorov, S.L.Semjonov, A.G.Shchebunyaev, C.R.Kurkjian. - High-strength carbon-coated optical fibre. - Soviet Lightwave Communicat., 1992, v. 2, No. 3, pp. 245-250.

M.M.Bubnov, S.L.Semjonov. - Strength of carbon and dual hermetically coated fibers at ambient and high (>400оC) temperatures. - Proc. EUROPTO, v.1973, Berlin 1993, pp. 244-249.

S.L.Semjonov, M.M.Bubnov, E.M.Dianov, A.G.Shchebunyaev.- Reliability of aluminum coated fibers at high temperature.- Proc.SPIE, 1993, v.2074, pp.25-33.

A.A. Abramov, M.M. Bubnov, A.M. Prokhorov, S.L. Semjonov, A.G. Gurjanov. – Optical performance of low loss aluminium coated fibers exposed to hydrogen and temperature cycling. – OFC/IOOC 93 Technical Digest, p. 76, 1993

M.M. Bubnov, S.L. Semjonov, A.G. Shebunyaev and C. R. Kurkjian. – Strength of dual-hermetic coated fibers at high temperatures (>400). – OFC/IOOC’93 Technical digest, p. 77, 1993

S.L.Semjonov, M.M.Bubnov, E.M.Dianov, C.R.Kurkjian, A.Breuls. - Mechanical behaviour of low- and high-strength carbon-coated fibers. - Proc. SPIE, 1994, v. 2290, pp.74-78.

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

M.M.Bubnov, S.L. Semjonov. – On the concept of multiregion crack growth. – Symp. MRS Proc., 1998, v. 531 pp. 243-248.

M.M.Bubnov, S.L. Semjonov. – B-value and optical fiber lifetime. – Symp. MRS Proc., 1998, v. 531 pp. 231-241.

M.M.Bubnov, S.L. Semjonov, G.S. Glaesemann, C.R. Kurkjian. – Modeling of proof test level flaws using cube corner indents. – Proc. 47th Int. Wire and Cable Symp., 1998, pp. 928-932.

T. Volotinen, A. Breuls, N. Evanno, K. Kemeter, C. Kurkjian, P. Regio, S. Semjonov, T. Svensson and S. Glaesemann. – Mechanical behavior and B-value of an abraded optical fiber. – Proc. 47th Int. Wire and Cable Symp. pp. 881-890, 1998.

Sergei L. Semjonov, G. Scott Glaesemann and Mikhail M. Bubnov. – Fatigue behavior of silica fibers of different strength. – Proc. SPIE, 1999, vol. 3848, 102-107.

S.L.Semjonov, M.M.Bubnov. – Influence of recent high speed strength testing data on the concept of reliability of optical fiber in telecommunication line. – Proc. SPIE, 2000, v. 4083, pp.63-70.

С.Л.Семенов. – Надежность, прочность, старение и деградация волоконных световодов. – Волоконно-оптические технологии. материалы и устройства, сборник трудов, 2000, № 3, стр. 47-63.

S.L.Semjonov, G.S.Glaesemann, D.A.Clark, M.M.Bubnov. – Fatigue behavior of silica fibers with different defects. – Proc. SPIE, 2000, v. 4215, pp. 28-35.

С.Л.Семенов, М.М.Бубнов. – Сравнение кривых динамической усталости для волоконных световодов с различным уровнем исходной прочности. – Сб. Трудов 13 Междунар. Научн. Конф. “Математические методы в технике и технологиях ММТТ-2000”, Санкт-Петербург, т.7, стр. 66-67, 2000.

S.L.Semjonov and C.R Kurkjian. – Strength of Silica Optical Fibers with Micron Size Flaws. – J. Non-Cryst. Solids, 2001, v. 283, 220-224.

S.L.Semjonov. – Concept of reliability of optical fibers. – Proc. SPIE, 2002, v.4639, pp.1-10.

S.L.Semjonov, G.S.Glaesemann, M.M.Bubnov. – The influence of crack growth behavior in silica glass on fatigue test results. – Proc. SPIE, 2002, v.4639, pp.45-51.

S.L.Semjonov. – Reliability issues of Raman amplifiers and lasers. – Proc. SPIE, 2002, v.4940, pp. 124-135.

S.L. Semjonov, G.S. Glaesemann, D.A.Clark, M.M. Bubnov. – Effect of environmental conditions on fatigue of weak silica-clad optical fibers. – Proc. SPIE, 2004, Vol. 5465, pp. 61-67.

загрузка...