摘要:为了研讨7射线辐照对石英光纤的影响,试验研讨了单模石英光纤在不同7射线辐照条

  件下,回波损耗,偏振相关损耗,散射损耗,吸收损耗,模场散布以及导模传播常数等光学参数的

  改变.运用X射线衍射技能测验了光纤辐照前后的密度改变.运用相干光干与和光鼓励热驰

  豫效应,开发了一种新的光热相移技能,为光纤抗辐照加固研讨供给了必定的试验参阅.

  处于地球轨迹空间的介质遭到的辐射包含粒子辐射和电磁辐射,在粒子辐射中质子辐射占85～95

  的份额.关于质子辐射经过抗辐射加固到达预前耗尽辐照能量,维护作业介质的作用Ll].因为7射线

  的波长极短,存在着长时刻低剂量辐照堆集的总剂量效应问题[3].特别是关于像光纤陀螺仪这类高灵

  敏度干与型传感器材,细小的光纤介质参数漂移都可能会因长距离累积而使器材发生功能失控或可靠性

  失效[5].迄今的许多试验都证明了光纤陀螺仪中最常用的石英光纤在7射线辐照下会发生光学参数的

  改变,报导的研讨作业多会集在两者的相关上[6].实际上作为长距离波导介质的光纤的纤芯或包层的

  作者简介:姜辉(1985一),女,河北南宫人,硕士研讨生,首要是做光纤测验技能方面的研讨.

  折射率散布假如发生显着的改变,导模的有用折射率就要发生显着的改变,由此引起的相位差改变会随距离累积而成

  份额扩大.此外,来自于光纤环路的反射光以及途经光纤环路发生的与偏振相关的光功率改变等现象也

  现首要环绕传输损耗,光学相移,回波损耗和偏振相关损耗,对石英光纤在不同7射线辐照条件下发

  生的微观缺点打开试验研讨,探明相关现象的内涵构成机理,为进一步的改进计划供给试验根据.

  试验样品是光纤陀螺仪中运用的近红外单模石英光纤,辐照源是∞Co,考虑到轨迹空间的辐照具有

  低剂量率,长时刻累积构成中等程度总剂量的特色,试验的辐照剂量率取lrad/s,总剂量是120krad.规范

  单模石英光纤分红两组,一组未遭到7射线辐照,一组遭到总剂量为120krad的辐照.

  式(1)是由M个方程构成的联立方程组,3个待求量别离是(),和△L.选用M3的多波长测

  试,可以终究靠核算优化手法减小测验差错.用遗传算法求解式(3),点评函数界说为:

  式(2)中,()是实测值,()是由式(1)得到的核算值.方针是趋于最小,显着愈小,解得的

  3个参量愈挨近现实.试验的测验波段是129841326nm,以距离=4nm分红8个波长.测得7辐照

  单模光纤和正常单模光纤的别离是0.0026和0.0018,在1310nm上,7辐照单模光纤和正常单模光纤

  的传播常数别离是7.953m和7.013m,相当于光纤的有用折射率约添加了0.19.

  选用上海电缆研讨所的光纤多参数测验仪测验辐照前后的光纤模场直径.用1550nm和1310nm波

  长别离鼓励单模导模,1310nm和1550nm辐照后模场直径的值较辐照前别离减小了0.15/~m和0.14m,

  短摆放生长25mm,宽20mm的样品,进行Cu~KmX射线为测验成果,7射线辐照前的主峰值衍射角

  选用偏振态扫描控制器对激光光源进行偏振调制,功率计测得的光功率改变选用记载仪记载.经过

  对待测光纤和参阅光纤的比对测验得到偏振相关损耗改变量与辐照剂量的联系,图3为试验原理图.测

  试成果显现,1550nm和1310nm波长的7射线辐照后光纤的PDL均比辐照前的值大,辐照长度越长PDL

  越大.射线辐照使得光纤关于偏振态的依存性发生了改变,辐照前相关性低,辐照后相关性添加了.7

  射线辐照后的光纤缺点添加,这种改变有些对错轴对称的,在光纤内构成了残留应力,使得不同的偏振态

  建立图4所示的回波损耗检测体系,双波长激光器的作业波长是1550nm和1310nm,选用曲折损耗

  进行终端处理,被测光纤和参阅光纤与耦合器的衔接选用规范熔融烧结办法.光源和双口功率计选用安

  选用规范熔融烧结办法将两个3dB耦合结构与两段具有必定光路差的光纤耦合对接,构成马赫一曾

  德尔干与回路.选用图6原理图测验马赫一曾德尔干与回路的输出耦合功率.紫外光源鼓励部位的光

  表1给出了不同紫外光鼓励下穿插输出端和平行输出端测得的功率值,紫外光辐照下输出端的功

  率值均有所添加,紫外光辐照的剂量越大两输出端的功率值越大.y射线使得光纤中发生了缺点,用

  紫外光做鼓励,用聚热介质酒精传热,温度足够高的时分,光纤中的缺点可以再晶格中发生弛豫,辐射

  构成的损害可以跟着那些缺点的运动而减轻,激光在光纤中的传输发生的损耗变小,输出端的光功率

  值变大,跟着时刻的添加弛豫到达安稳状况,输出端的功率值不再添加.运用相干光干与和光鼓励热

  驰豫效应,看到被射线辐照后的石英光纤有显着的驰豫退激现象.辐射损害可以终究靠紫外光鼓励热

  石英光纤在不同7射线辐照条件下,光纤的有用折射率,模场直径,回波损耗和偏振相关损耗等光学

  参数都发生了改变.经过对这些光学参数的测验,找到了现象的内涵构成机理,并就此构建了受辐照光

  纤的物理模型.运用紫外光鼓励,酒精做聚热介质,发现被7射线辐照后的石英光纤有显着的驰豫退激