Ученые НЦВО РАН создали источник излучения на основе висмутовых стеклянных волокон - «Образование»

Фото: Сергей Фирстов

Ученые из Научного центра волоконной оптики (НЦВО) РАН создали источник инфракрасного излучения на основе висмутовых стеклянных волокон, который может использоваться на околоземной орбите, сообщает пресс-служба Российского научного фонда. 

«Оптическое волокно – это, как правило, стеклянная конструкция, способная переносить внутри себя электромагнитное излучение видимого диапазона. Перенос этого излучения происходит благодаря тому, что свет, введенный в такую конструкцию, не выходит за его пределы, а распространятся внутри. Самое массовое применение оптического волокна – это передача интернет-сигнала. Кроме этого, оптическое волокно используется для создания датчиков, лазеров, источников света и других устройств», - говорится в сообщении. 

Ученые разработали источник инфракрасного излучения. Он состоит из оптических волокон, содержащих ионы висмута. Такой источник может излучать в ранее недоступных областях инфракрасного спектра и открывает новые практические возможности для самых разных сфер науки и техники. Его основное применение связывают с использованием в экстремальных условиях: при длительном воздействии радиоактивного излучения и низких температур, близких к космическим.

На первом этапе исследования ученые НЦВО РАН совместно с Институтом химии высокочистых веществ РАН (ИХВВ РАН) синтезировали висмутовые волоконные световоды. Второй этап заключался в создании источника инфракрасного излучения на основе полученных висмутовых волокон. Источник был создан на основе существующей конструкционной схемы с использованием коммерчески доступных компонентов. Ключевым элементом источника стали висмутовые оптические волокна.

На следующем этапе ученые совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт» исследовали, как на характеристики источника влияют низкие температуры и радиационное излучение – воздействия, которым подвергается материал, находясь на околоземной орбите примерно 10 лет. Выяснилось, что разработанный ими источник излучения продолжает работать при температурах от -60 до +60 градусов по Цельсию и при воздействии интенсивного радиоактивного гамма-излучения (электромагнитных волн очень малой длины с высокой поражающей способностью). Отдельно исследователи разработали модель работы висмутового оптического волокна, позволившую установить критические значения температуры и интенсивности гамма-излучения, при достижении которых начинают ухудшаться его эксплуатационные характеристики.

Результаты исследований показывают возможность использования висмутовых волокон и устройств на их основе в экстремальных условиях. Также полученные учеными данные могут послужить основой для создания оптоволоконных устройств с улучшенными характеристиками, что позволит повысить скорость интернет-соединения.