Оптоволокно с добавкой висмута может стать мощным суперлюминесцентным источником излучения для инструментов и приборов, работающих в космосе. Исследователи из Научного центра волоконной оптики (НЦВО) РАН и Института химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН показали, что оно не теряет эффективности даже в условиях больших перепадов температур и интенсивной радиации, имитирующих условия космического пространства. Статья ученых опубликована в Journal of Lightwave Technology. Исследование поддержано грантом РНФ.
Тонкое стекловолокно способно передавать электромагнитное излучение почти без потерь за счет полного внутреннего отражения, что широко используется в технологиях связи. Легированные различными материалами оптоволокна могут модулировать и усиливать этот сигнал. Скажем, использование редкоземельных металлов позволяет получать суперлюминесцентные волоконные источники (СВИ), которые находят весьма широкое применение в современной технике, от медицинской до космической.
Два года назад ученые НЦВО представили первый СВИ на основе световода, легированного висмутом и работающего в инфракрасных волнах длиной около 1730 нм. В новой работе команда академика Евгения Дианова исследовала производительность такого СВИ в условиях, имитирующих 10-летнюю службу на околоземной орбите. Эксперименты показали, что СВИ сохраняет характеристики при колебаниях температуры от -60 до +60 градусов Цельсия и в мощном потоке гамма-радиации.
Также учеными была создана теоретическая модель висмутового СВИ, позволившая вычислить критические значения температуры и дозы гамма-лучей, превышение которых ведет к снижению его эффективности. Это позволило найти подходы к улучшению характеристик СВИ и еще на шаг приблизило создание новых инструментов для работы в космосе.