Российские ученые создали оптические волокна, устойчивые к радиации

Сотрудники Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) разработали и изготовили инфракрасные оптические волокна, устойчивые к сверхвысоким дозам радиации, и потому пригодные для применения не только в традиционной оптоэлектронике, но и в космической технике, так и на объектах атомной промышленности, сообщили РИА Новости в министерстве науки и высшего образования РФ.

При создании аппаратов, работающих в космосе, стоит задача защиты их компонентов от интенсивного ионизирующего космического излучения. Созданные в УрФУ волокна способны принимать и передавать излучение космических объектов, и их можно встраивать в инфракрасные космические телескопы, заменяя массивные зеркала и линзы. Причем срок их службы, как полагают авторы работы, будет дольше, чем жизненный цикл самих телескопов.

Новые оптические волокна созданы на основе монокристаллов бромистого и иодистого серебра AgBr–AgI, которые получили ученые УрФУ. С помощью компьютерного моделирования исследователи определили оптимальные условия изготовления из этих монокристаллов однородных инфракрасных оптических волокон с уникальными характеристиками. Присутствие в кристаллической решетке бромида серебра анионов йода определило дополнительную фото- и радиационную стойкость волокон, расширило диапазон пропускания ими инфракрасного излучения, отмечают авторы работы. Эксперимент подтвердил достоверность результатов компьютерного моделирования.

"На основе монокристаллов системы AgBr–AgI мы создали оптические волокна с самым широким на сегодня инфракрасным диапазоном пропускания — от 3 до 25 микрон. При этом прозрачность волокон достигает 70–75 %, что соответствует теоретически возможным значениям для кристаллов системы AgBr–AgI. В то же время оптические потери волокон достигают предельно низких значений", — сказала младший научный сотрудник лаборатории волоконных технологий и фотоники УрФУ Анастасия Южакова.

"Это открывает перспективу применения световодов из полученных волокон в условиях интенсивного ионизирующего излучения. То есть не только в традиционной области оптоэлектроники, но и в лазерной хирургии, эндоскопической и диагностической медицине, при определении составов опасных отходов атомной промышленности, в космосе", — пояснила главный научный сотрудник той же лаборатории, профессор кафедры физической и коллоидной химии УрФУ Лия Жукова.

Работа была поддержана грантом Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Оptical materials.