Study of Degradation of Optical Fiber in Copper Coating

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

It has been shown that the strength of copper-coated optical fiber in air at elevated temperatures decreases over time, primarily due to degradation of the copper coating due to oxidation, which leads to the appearance and growth of point defects on the surface of silica glass. In this case, the optical fibers remain operational at 600°C for ~1.5 hours, and at 500°C for ~16 hours. The activation energy of the process is in the range of 120–123 kJ/mol. The results obtained make it possible to predict the stability of the optical fibers in air at 300°C for ~1.5 years, and at 250°C for ~17 years.

About the authors

M. I. Bulatov

Perm National Research Polytechnic University; Perm Scientific-Industrial Instrument-Making Company

Email: sls@fo.gpi.ru
Russian Federation, Perm; Perm

N. S. Grigoryev

Perm Scientific-Industrial Instrument-Making Company

Email: sls@fo.gpi.ru
Russian Federation, Perm

A. V. Fofanov

Perm Scientific-Industrial Instrument-Making Company

Email: sls@fo.gpi.ru
Russian Federation, Perm

A. F. Kosolapov

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences, Dianov Fiber Optics Research Center

Email: sls@fo.gpi.ru
Russian Federation, Moscow

S. L. Semyonov

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences, Dianov Fiber Optics Research Center

Author for correspondence.
Email: sls@fo.gpi.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Arridge R.G.C., Heywood D. The freeze-coating of filaments // Brit. J. Appl. Physics. 1967. V. 18. P. 447–457. https://doi.org/10.1088/0508-3443/18/4/308
  2. Pinnow D.A., Robertson G.D., Wysocki J.A. Reductions in static fatigue of silica fibers by hermetic jacketing // Appl. Phys. Lett. 1979. V. 34. No. 1. P. 17–19. https://doi.org/10.1063/1.90581
  3. Biriukov A.S., Bogatyrjov V.A., Lebedev V.F., et al. Theoretical Investigation of Metal Coating Deposition on Optical Fibers by Freezing Technique. The Model of the Process // MRS Online Proceedings Library. 1998. V. 531. P. 273–283. https://doi.org/10.1557/PROC-531-273
  4. Standage A.E., Gani M.S. Reaction between vitreous silica and molten aluminum // J. Amer. Ceram. Soc. 1967. V. 50. P. 101–105. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1967.tb15049.x
  5. Inada K., Shiota T. Metal coated fibers // Proc. SPIE. 1985. V. 584. P. 99–106. https://doi.org/10.1117/12.950973
  6. Semjonov S.L., Bubnov M.M., Dianov E.M., Shchebunyaev A.G. Reliability of aluminum coated fibers at high temperature // Proc. SPIE. 1993. V. 2074. P. 25–33. https://doi.org/10.1117/12.168642
  7. Voloshin V.V., Vorob’ev I.L., Ivanov G.A., et al. Effect of metal coating on the optical losses in heated optical fibers // Tech. Phys. Lett. 2009. V. 35. P. 365–367. https://doi.org/10.1134/S1063785009040233
  8. Biriukov A.S., Bogatyrjov V.A., Lebedev V.F., et al. Strength and Reliability of Metal-Coated Optical Fibers at High Temperatures // MRS Online Proceedings Library. 1998. V. 531. P. 297–300. https://doi.org/10.1557/PROC-531-297
  9. Popov S.M., Voloshin V.V., Vorobyov I.L., Ivanov G.A., Kolosovskii A.O., Isaev V.A., Chamorovskii Y.K. Optical loss of metal coated optical fibers at temperatures up to 800°C // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2012. V. 21. P. 45–51. https://doi.org/10.3103/S1060992X12010080
  10. Bulatov M.I., Grigoriev N.S., Kosolapov A.F., et al. Optical Loss in Copper-Coated Multimode Optical Fibers of Different Diameters // Phys. Wave Phen. 2022. V. 30. P. 397–400. https://doi.org/10.3103/S1541308X22060036
  11. Huff R.G., DiMarcello F.V. Hermetically Coated Optical Fibers for Adverse Environments // Proc. SPIE. 1988. V. 0867. P. 40–45. https://doi.org/10.1117/12.965061
  12. Matthewson M.J., Kurkjian C.R., Gulati S.T. Strength measurement of optical fibers by bending // J. Amer. Ceram. Soc. 1986. V. 69. No. 11. P. 815–821. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1986.tb07366.x
  13. Irwin G.R. Fracture / In: Encyclopedia of Physics / Ed. by Flugge. V. VI. B.: Springer, 1958. P. 551–590.
  14. Wan Y., Wang X., Sun H., Zhang K. Corrosion behavior of copper at elevated temperature // Int. J. Electrochem. Sci. 2012. V. 7. P. 7902–7914. https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)17963-6

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».