Радиационная стойкость волоконных брэгговских решеток при интенсивном реакторном облучении

Исследованы радиационно-наведенное поглощение (РНП) света и радиационно-наведенное смещение (РНС) резонансной длины волны в волоконных брэгговских решетках (ВБР) в процессе реакторного облучения вплоть до флюенса нейтронов 4.8×10²⁰ нейтрон./см² (плотность потока 2.87×10¹⁴ нейтрон.·см^–2·с^–1) и дозы гамма-излучения 2.3×10⁹ Гр (мощность дозы 1.4 кГр/с). ВБР были изготовлены методом фемтосекундной записи в радиационно стойких волоконных световодах (ВС) с сердцевиной из нелегированного кварцевого стекла, а также с помощью записи УФ излучением в стандартном германосиликатном ВС (SMF-28). РНС резонансной длины волны решетки составило 2.5–3.4 нм для всех исследованных образцов (за исключением ВБР с полиимидным покрытием), что, по-видимому, обусловлено радиационным уплотнением сетки кварцевого стекла. У решеток, записанных через полиимидное покрытие, было обнаружено аномально большое РНС в коротковолновую область спектра (на ∼1.5%), которое линейно зависело от флюенса нейтронов. Столь большое смещение, по-видимому, обусловлено усадкой полиимидного покрытия в случае воздействия интенсивного гамма-нейтронного излучения при высокой температуре и в вакууме, что, даже при малой толщине покрытия (∼10 мкм), приводит к значительному сжатию участка ВС с решеткой. Проведенные эксперименты показали, что при таком интенсивном радиационном воздействии предпочтительными для практического использования являются ВБР, записанные в радиационно стойких световодах с медным защитным покрытием, ВБР с полиимидным покрытием, предположительно, могут рассматриваться в качестве дозиметров, а германосиликатные световоды с ВБР непригодны из-за значительного РНП (∼2 дБ/см).