Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Прочность и долговечность волоконных световодов на основе кварцевого стекла

Диссертация: Прочность и долговечность волоконных световодов на основе кварцевого стекла
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Появление световодов с герметичными покрытиями, литературные данные о свойствах которых были крайне скудны и противоречивы, потребовало осознания, каких механических свойств следует ожидать от световодов в случае идеального герметичного покрытия. Соответственно, на основании таких оценок нужно было в дальнейшем разобраться в причинах возможного несоответствия свойств реальных световодов… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА НАДЕЖНОСТИ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
    • 1. 1. Трещины в кварцевом стекле и их рост
    • 1. 2. Описание процесса роста трещин с помощью простого степенно закона
    • 1. 3. Свойства высокопрочных световодов на основе кварцевого стекла
    • 1. 4. Прогнозирование срока службы световодов после перемотки под нагрузкой с помощью простого степенного закона роста трещины
    • 1. 5. Световоды с пониженной прочностью
    • 1. 6. Механические свойства световодов с герметичными покрытиями
      • 1. 6. 1. Нанесение металлического покрытия
      • 1. 6. 2. Нанесение углеродного покрытия
      • 1. 6. 3. Прочность и статическая усталость световодов в герметичном покрытии
  • Выводы к Главе
  • ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ
    • 2. 1. Измерение усталости высокопрочных световодов
      • 2. 1. 1. Динамические испытания на растяжение
      • 2. 1. 2. Статические испытания на растяжение
      • 2. 1. 3. Намотка на оправки
      • 2. 1. 4. Динамические испытания двухточечным изгибом
      • 2. 1. 5. Статические испытания двухточечным изгибом
      • 2. 1. 6. Проблема измерения инертной прочности высокопрочных световодов
    • 2. 2. Использование графиков Вейбулла для представления результатов испытаний
    • 2. 3. Получение световодов с низкой однородной прочностью
      • 2. 3. 1. Царапание во время вытяжки
      • 2. 3. 2. Нанесение частиц на заготовку
      • 2. 3. 3. Индентирование световодов
    • 2. 4. Измерение механических свойств световодов с пониженной прочностью
      • 2. 4. 1. Измерения динамической усталости на разрывной машине
      • 2. 4. 2. Высокоскоростные испытания
      • 2. 4. 3. Ограничения при высокоскоростных испытаниях, связанные с весом зажима
      • 2. 4. 4. Статические испытания на растяжение 90 Основные результаты главы
  • ГЛАВА 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ
    • 3. 1. Высокопрочные световоды в полимерном покрытии
      • 3. 1. 1. Влияние влажности на параметры статической усталости
      • 3. 1. 2. Влияние химических реагентов на параметры статической усталости
      • 3. 1. 3. Старение и статическая усталость световодов в горячей воде
    • 3. 2. Световоды с пониженной прочностью
      • 3. 2. 1. Учет влияния области II
      • 3. 2. 2. Определение параметров области I. Совмещение результатов статических и динамических испытаний
      • 3. 2. 3. Сравнение результатов для образцов с разной исходной прочностью с помощью универсальных координат
      • 3. 2. 4. Наблюдение экспоненциального участка на кривых динамической усталости
      • 3. 2. 5. Сравнение образцов с дефектами разного происхождения
      • 3. 2. 6. Параметры для оценки срока службы световода
    • 3. 3. Механические свойства микроструктурированных световодов
      • 3. 3. 1. Получение и подготовка образцов
      • 3. 3. 2. Измерения на разрывной машине
      • 3. 3. 3. Тест на деградацию торцов 159 Основные результаты главы
  • ГЛАВА 4. СВЕТОВОДЫ С ГЕРМЕТИЧНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
    • 4. 1. Статическая усталость кварцевого стекла в отсутствие влияния атмосферы
    • 4. 2. Световоды с металлическими покрытиями, нанесенными методом намораживания
    • 4. 3. Механические свойства световодов с углеродным покрытием
      • 4. 3. 1. Экспериментальная установка
      • 4. 3. 2. Предельная прочность световодов в углеродном покрытии
      • 4. 3. 3. Поврежденные световоды в углеродном покрытии 190 Основные результаты главы
  • ГЛАВА 5. СРОК СЛУЖБЫ СВЕТОВОДА ПОСЛЕ ПЕРЕМОТКИ ПОД
  • НАГРУЗКОЙ
    • 5. 1. Минимальная прочность световода после перемотки под нагрузкой
    • 5. 2. Срок службы световодов в полимерном покрытии
    • 5. 3. Методы определения параметра т
    • 5. 4. Срок службы световодов с герметичным покрытием
  • Основные результаты главы

Прочность и долговечность волоконных световодов на основе кварцевого стекла (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

.

Лавинообразный рост применений волоконных световодов в линиях связи, датчиках физических величин и волоконно-оптических приборах вызывает повышенный интерес к их прочности и долговечности. При этом подавляющее большинство реально использующихся, а также разрабатываемых новых типов световодов используют в качестве основного материала кварцевое стекло. Существует ряд причин, приводящих к ухудшению работоспособности волоконных световодов, например, увеличение оптических потерь из-за микроизгибов при изменении температуры окружающей среды, рост потерь под действием ионизирующих излучений или из-за диффузии водорода в сердцевину световода в подводном кабеле. Однако наиболее катастрофические последствия для волоконно-оптических систем и устройств происходят при разрушении световода в процессе эксплуатации. Поэтому информация о возможности световодов разных типов выдерживать эксплуатационные нагрузки в течение всего периода эксплуатации всегда была критически важной, и часто ограничивающей потенциальные применения в новых областях.

Вместе с тем, к моменту начала работы над диссертацией представления о физических процессах, определяющих прочность волоконных световодов и ее долговременную стабильность, были крайне ограниченными:

Было известно, что прочность волоконных световодов ограничивается размером трещин внутри или на поверхности кварцевого стекла, а долговременная стабильность — ростом поверхностных трещин под нагрузкой (так называемой статической усталостью). Главным фактором, определяющим кинетику роста трещин в кварцевом стекле, является присутствие паров воды, однако количественные данные, приводимые разными исследователями, были неполны и противоречивы. Основной причиной было то, что при кажущейся простоте, методики измерения параметров усталости кварцевого стекла содержат некоторые тонкости, недостаточное знание которых приводит к искаженным результатам.

Основным методом исследований в подавляющем числе работ было испытание на разрыв коротких (~1 м) «бездефектных» отрезков световодов на стандартных разрывных машинах при различных скоростях растяжения динамическая усталость"). Такие образцы по своей природе имели крайне узкий статистический разброс прочности. Поэтому с приемлемой точностью удавалось получать значения параметров статической усталости при разнице между максимальной и минимальной скоростями растяжения образцов всего 3 порядка (соответствующие длительности тестов — от десяти секунд до нескольких часов).

Также было немало работ, в которых такие же образцы подвергались действию постоянного растягивающего усилия, и измерялась зависимость времени до их разрушения от приложенной нагрузки (так называемая «статическая усталость»). Соответственно, длительность испытаний была в диапазоне от единиц минут до нескольких недель, а в редких случаях до нескольких месяцев.

Полученные зависимости экстраполировались как в область очень малых времен (Ю^-Ю" 5 сек), ответственную за оценки прочности реальных световодов с дефектами после контрольных тестов, так и на область больших периодов времени (-25−30 лет), соответствующих желательному сроку службы световодов. При этом для экстраполяций использовался простой степенной закон с показателем степени — параметром статической усталости п.

Кроме большого разброса литературных данных по статической усталости в различных условиях окружающей среды, неудовлетворенность ситуацией вызывали следующие соображения: размер исходного дефекта на поверхности высокопрочных образцов можно оценить приблизительно в 2 нм, но надежность волоконных световодов в реальных приборах или линиях связи определяется поведением дефектов размером порядка 1 мкм, соответствующих исходной прочности ~ 0,5−1,0 ГПа. Работ по свойствам световодов с дефектами таких размеров было крайне мало, и их результаты было затруднительно использовать из-за большого статистического разброса прочности образцов. В то же время, эксперименты по прямому наблюдению роста трещин миллиметровых размеров в массивных образцах (стеклянных пластинах) давали совсем другие зависимости скорости роста трещин от нагрузки, по сравнению с получаемыми на высокопрочных образцах. Таким образом, существовали большие сомнения относительно правомерности вообще использования данных, полученных на высокопрочных образцах с дефектами нанометрового размера для прогнозирования свойств реальных световодов с дефектами микронного размера.

На практике недостаточное понимание всех процессов, происходящих при росте дефектов в световодах на основе кварцевого стекла, привело к существенно завышенным требованиям по максимально допустимой нагрузке на световоды в линиях связи.

Появление световодов с герметичными покрытиями, литературные данные о свойствах которых были крайне скудны и противоречивы, потребовало осознания, каких механических свойств следует ожидать от световодов в случае идеального герметичного покрытия. Соответственно, на основании таких оценок нужно было в дальнейшем разобраться в причинах возможного несоответствия свойств реальных световодов в герметичных покрытиях предсказанным и сделать выводы о возможностях таких световодов. А так как сами световоды в герметичных покрытиях и технологии их получения, разработанные в ряде зарубежных фирм, были недоступны, потребовалось также разработать собственные лаборторные технологии.

Разработка в последнее время нового класса световодов — микроструктурированных, характеризующихся наличием большого количества продольных отверстий в стеклянной отражающей оболочке и в световедущей сердцевине также поставило вопрос об их надежности и о правомерности для такого случая подходов, используемых для обычных световодов.

Целью работы в соответствии с вышеизложенным являлось:

Постановка и проведение физических исследований по изучению процессов, влияющих на прочность и срок службы волоконных световодов и разработка научной основы для получения достоверных оценок работоспособности волоконных световодов в линиях связи, волоконно-оптических датчиках и других приборах.

Достижение указанной цели предполагало решение следующих основных задач: адекватное описание эффекта статической усталости в волоконных световодах на основе кварцевого стекла, вызванной ростом дефектов под нагрузкой в присутствии влаги, для дефектов разного происхождения и разного исходного размера-? выявление возможных механизмов, снижающих срок службы световодов в отсутствие влаги при использовании герметичных покрытий.

Для их решения были поставлены следующие частные задачи:

1. Для сравнения с высокопрочными световодами разработать методики получения образцов с дефектами микронного размера, наиболее близко моделирующими дефекты в реальных линиях связи, и с максимально возможной однородностью прочности.

2. Создать лабораторную технологию нанесения герметичного покрытия на световоды.

3. Провести анализ методик испытаний в возможно широком диапазоне длительности тестов на предмет достоверности и точности получаемых результатов.

4. Исследовать прочность и статическую усталость для световодов в полимерном (негерметичном) и герметичном покрытиях.

5. Провести анализ полученных результатов и с их учетом провести оценки срока службы волоконных световодов.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Полный объем составляет 233 страницы, включая 89 рисунков, 9 таблиц и список литературы, насчитывающий 210 наименований.

Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. Проведено комплексное исследование явления статической усталости кварцевого стекла (кинетики роста исходных дефектов размером от 2−3 нм до 1−2 мкм) в световодах с полимерным покрытием в присутствии влаги в широком диапазоне скоростей нагружения (от статической нагрузки до нагружения со скоростью 104 ГПа/сек). Экспериментально подтвержден эффект ограничения скорости распространения трещины (в диапазоне 10'4−10″ 3 м/сек) скоростью диффузии влаги к вершине трещины. Показано, что область медленного роста трещин (менее 10″ 4 м/сек) имеет более сложную зависимость от нагрузки, чем общепринятый простой степенной закон.

2. Экспериментально установлено, что образцы волоконных световодов с исходными дефектами разной природы (царапины, вплавленные частицы, трещины от индента) и с разным уровнем исходной прочности имеют близкие параметры статической усталости при одинаковой величине напряжений в вершине трещины, формируемой исходным дефектом. Это дает возможность проводить общие оценки срока службы световодов, не принимая во внимание конкретную природу дефектов.

3. Дано физическое объяснение несоответствия предсказаний вероятности разрушения световодов в линиях связи реальному количеству отказов при их эксплуатации. Показано, что при использовании общепринятых методик оценки срока службы световодов, базирующихся на простом степенном законе скорости роста трещин, требования к величине допустимой эксплуатационной нагрузки на световоды в протяженных (более 1 км) линиях связи значительно завышались. Разработаны физические основы для оценок срока службы волоконных световодов с учетом сложной зависимости скорости роста трещин от нагрузки, которые позволяют адекватно оценивать надежность волоконных световодов в линиях связи и волоконно-оптических приборах.

4. Разработана технология нанесения на волоконный световод герметичного металлического покрытия. С использованием оловянного покрытия впервые в мире удалось повысить прочность световодов до ~ 11−13 ГПа, что в 2−2,5 раза выше максимальной прочности обычных световодов (5−6 ГПа). Показано, что попадание под герметичное покрытие даже очень малого количества влаги приводит к существенному снижению прочности, а также снижению величины параметра статической усталости (так называемого параметра «л»).

5. Разработана технология нанесения на волоконные световоды герметичного углеродного покрытия. Установлена причина сравнительно низких значений (3,5−4,5 ГПа) максимальной прочности таких световодов, изготовленных зарубежными производителями: хрупкое углеродное покрытие растрескивается во время измерения прочности при относительном удлинения ~ 5−7%, что вызывает разрушение световода в целом. Оптимизация процесса нанесения углерода на световод (подбор состава реагентов и температуры нанесения) позволила улучшить эластичность углеродного покрытия и впервые достигнуть рекордного значения прочности 6,1 ГПа при сохранении герметичности покрытия. Показано, что толщина углеродного покрытия на световоде должна быть не менее 50 нм, так как при толщинах углеродного покрытия, использовавшихся ранее (~ 25 нм) не удается гарантированно защитить поверхность световода в местах дефектов, выдерживающих контрольную перемотку под нагрузкой.

6. Проведены теоретические оценки возможности спонтанного роста дефектов в кварцевом стекле в отсутствие действия влаги за счет термофлуктуационного разрыва напряженных 81−0 связей в вершине трещины. Впервые показано, что параметр статической усталости п для световодов в герметичном покрытии достигает значений 135−155, а их прочность (при комнатной температуре) в 2−2,5 раза выше прочности световодов в полимерном покрытии. Данные оценки были экспериментально подтверждены результатами измерений прочности и статической усталости световодов в герметичном металлическом покрытии.

Заключение

.

Разработанные экспериментальные методики и технологические процессы, а также результаты комплексных исследований процесса роста микродефектов в кварцевом стекле вносят существенный вклад в решение крупной научной проблемы — оптимизации и прогнозирования прочности и долговечности волоконных световодов и других хрупких материалов (стекло, стеклообразная керамика и т. п.). Результаты настоящей работы развивают актуальное научное направление физики конденсированного состояния.

Показать весь текст

Список литературы

  1. C.E.Inglis. Stress in a plate due to the presence of cracks and sharp corners. — Proc.1.st. Naval Architects., 1913, v.95, pp.219−230.
  2. A.A.Griffith. The phenomena of rupture and flow in solids. — Phylos. Trans. Roy.
  3. Soc., 1920, v. 211 A, pp. 163−198.
  4. G.R.Irwin. Fracture. — in Encyclopedia of Physics, ed. by Flugge, v. VI — Berlin:
  5. Springer, 1958, pp.551−590.
  6. В.П.Пух. Прочность и разрушение стекла. JL: Наука, 1973. — 156 с.
  7. Б.Проктор, И. Уитни, Д.Джонсон.- Прочность плавленного кварца. Прочностьстекла, М.: Мир, 1969, с. 176−206.
  8. М.С.Арсланова, В. Е. Хазанов. Эффект высокой прочности стеклянных и кварцевых волокон при -196° (в жидком азоте). ДАН СССР, 1965, т.164, № 6, с. 12 771 279.
  9. Г. М.Бартенев.- Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стекла. М.:1. Стройиздат, 1974, 240 с.
  10. S.M.Wiederhorn. Influence of environment on fracture of glass. — in Environmentsensitive mechanical behaviour of materials, eds. by A.R.C.Westwood et al. New York: Gordon and Breach, 1966, pp. 293−317.
  11. T.A.Michalske, S.W.Freiman. Molecular mechanism for stress corrosion in vitreoussilica.- J. Amer. Ceramic Soc., 1983, v.66, № 4, pp.284−288.
  12. S.M.Wiederhorn.- Influence of water vapor on crack propagation in soda-lime glass.-J. Amer. Ceramic Soc., 1967, v.50, № 8, pp.407−414.
  13. В.П.Пух, С. А. Латернер, В. Н. Ингал.- Кинетика роста трещин в стекле.- Физика твердого тела, 1970, т.12, № 4, с.1128−1132.
  14. S.N.Zhurkov.- Kinetic concept of the strength of solids.- Int. J. Fract. Mech., 1965, v. l,№ 3, pp. 311−323.
  15. W.B.Hillig.- Sources of weakness and ultimate strength of brittle amorphous solids. -in Modern aspects of the vitreous state, ed. by Y.D.MacKenrie, 1962, v.2. London: Butterworth, pp. 152−194.
  16. R. J.Charles. Static fatigue of glass. J. Applied Physics, 1958, v. 29, No. 11, pp. 1549−1560.
  17. A.G.Evans, S.M.Wiederhorn.- Proof testing of ceramic materials an analytical basis for failure prediction.- Int. J. Fracture, 1974, v. 10, pp.379−392.
  18. R.J.Charles.- Dynamic fatigue of glass.- J. Appl. Phys., 1958, v.29, № 12, pp. 16 571 662.
  19. Г. М.Бартенев.- Строение и механические свойства неорганических стекол.- М.: Стройиздат, 1966, с.
  20. W.S.Hillig, R.J.Charles.- Surfaces, stress-dependent reactions and strength.- in High strength materials, ed. by V. Zackay, New York: Wiley, 1965, pp.682−705.
  21. S.M.Wiederhorn, S.W.Freiman, E.R.Fuller, С J.Simmons.- Effects of water and other dielectrics on crack grows.- J. Mater. Science, 1982, v. 17, pp.3460−3478.
  22. В.А.Берштейн.- Механогидролитические процессы и прочность твердых тел.-Л.: Наука, 1987, 318 с.
  23. S.W.Freiman.- Effect of alcohols on crack propagation in glass.- J. Amer. Ceram. Soc., 1974, v.57, № 8, pp.350−353.
  24. T.A.Michalske, B.C.Bunker.- Slow fracture model based on strained silicate structures.- J. Appl. Phys., 1984, v.56, № 10, pp. 2686−2693.
  25. T.A.Michalske, S.W.Freiman.- A molecular mechanism for stress corrosion in vitreous silica.- J. Amer. Ceram. Soc., 1983, v.66, № 4, pp.284−288.
  26. H.Wakabayashi, M.Tomozawa.- Effect of ammonia on static fatigue of silica glass.- J. Non-Cryst. Solids, 1988, v. 102, pp.95−99.
  27. T.A.Michalske, B.C.Bunker.- Steric effects in stress corrosion fracture of glass.- J. Amer. Ceram. Soc., 1987, v.70, № 10, pp.780−784.
  28. В.В.Баптизманский, А. В. Савицкий, В. С. Куксенко, — Прочность и долговечность кварцевых световодных волокон с позиций кинетической теории разрушения.-Proc. XV International Congress on Glass, Leningrad, 1989, v.2b, pp. 299−302.
  29. J.D.Helfinstine, F.Quan.- Optical fibre strength/fatigue experiments Optics and Laser Techn., 1982, v.14, № 6, pp.133−136.
  30. R.D.Maurer.- Behavior of flaws in fused silica fibers.- in Strength of inorganic glass, ed. by C.R.Kurkjian, New York: Plenum Press, 1985, pp.291−308.
  31. P.C.PJBouten.- Lifetime of pristine optical fibers.- Ph.D. Thesis, the Netherlands, October 1987, 140 p.
  32. R.H.Doremus.- Importance of crack tip radii in fracture and fatigue of glass.- J. Non-Cryst. Solids, 1980, V.38&39, pp. 493−496.
  33. P.C.P.Bouten.- Fatigue constant n: the wrong parameter.- Proc. ECOC'87, 1987, pp. 223−224.
  34. S.Sakaguchi, T.Kimura.- Influence of temperature and humidity on dynamic fatigue of optical fibers.- J. Amer. Ceram. Soc., 1981, v.64, № 5, pp.259−262.
  35. P.W.France, P.L.Dunn, M.H.Reeve. Plastic coating of glass fibers and its influence on strength. — Fiber and Integrated Optics, 1979, v. 2, No. 3−4, pp.267−286.
  36. F.V.DiMarcello, A.C.Hart, J.C.Williams, C.R.Kurkjian.- High strength furnace-drawn optical fibers.- in Fiber optics: advances in research and development, ed. by B. Bendow and S.S.Mitra, New York: Plenum Publ. Corp., 1979, pp. 125−135.
  37. K.Inada.- High strength fiber and its proof test.- Proc. 4th Integr. Optics and Optical Commun. Conf. (IOOC'83), Tokyo, 1983, pp.84−85.
  38. S.M.Wiederhorn, L.H.Bolz.- Stress corrosion and static fatigue of glass.- J. Amer. Ceram. Soc., 1970, v.53,№ 10,pp.543−548.
  39. J.E.Ritter, L.L.Sherburne.- Dynamic and static fatigue of silicate glasses.- J. Amer. Ceram. Soc., 1971, v.54, № 12, pp.601−605.
  40. J.E.Ritter, K.Jakus.- Applicability of crack velocity data to lifetime predictions of fused silica fibers.- J. Amer. Ceram. Soc., 1977, v.60, № ¾, p.171.
  41. J.E.Ritter, J.M.Sillivan, K.Jakus.- Application of fracture-mechanics theory to fatigue failure of optical fibers.- J. Appl Phys., 1978, v.49, № 9, pp.4779−4782.
  42. H.Schonhorn, T.T.Wang, H.N.Vazirani, H.L.Frish.- Static and dynamic fatigue of high-strength glass fibers coated with a UV-curable epoxy-acrylate.- J. Appl Phys., 1978, v.49, № 9, pp.4783−4787.
  43. D.Kalish, B.K.TariyaL- Static and dynamic fatigue of polymer-coated fused silica optical fiber.- J. Amer. Ceram. Soc., 1978, v.61, № 11/12, pp.518−523.
  44. S.T.Gulati.- Dynamic fatigue and strength degradation in optical fibers.- Proc. 5 Europ. Conf. Opt. Commun., Amsterdam, 1979, pp. 8.3−1 8.3−4.
  45. J.D.Helfinstine, R.D.Maurer.- Effect of flaw distribution on fatigue characterization in optical waveguides.- Proc. 6 Europ. Conf. Opt. Commun., York, 1980, pp.117−120
  46. S.P.Graig, W.J.Duncan, P.W.France, J.E.Shodgrass.- The strength and fatigue of ladge flaws in silica optical fibre.- Proc. VIII Europ. Conf. Opt. Commun., Cannes, 1982, pp. 205−209.
  47. F.A.Donaghy, D.R.Nicol.- Evaluation of the fatigue constant n in optical fibers with surface particle damage.- J. Amer. Ceram. Soc., 1982, v.66, № 8, pp.601−604.
  48. S.Sakaguchi, Y. Hibino, J.Tajima.- Fatigue in silica glass for optical fibers.- Rev. Electron. Commun. Lab., 1984, v.32, № 3, pp.444−451.
  49. S.Sakaguchi, Y.Hibino.- Fatigue of low-strength optical fibers.- J. Mater. Science, 1984, v.19, pp.3416−3420.
  50. W.J.Duncan, P.W.France, S.P.Graig.- The effect of environment on the strength of optical fiber.- in Strength of inorganic glass, ed. by C.R.Kurkjian, New York: Plenum Press, 1985, pp.309−326.
  51. H.H.Yuce, A.J.Colucci.- Strength and fatigue behavior of low-strength optical fibers.-Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'89), paper WA2, 1989.
  52. G.S.Glaesemann.- The mechanical behavior of large flaws in optical fiber and their role in reliability predictions.- Proc. 41st Int. Wire & Cable Symp., 1992, pp. 698 704.
  53. K.Abe, R.Ernst.- Static and dynamic fatigue tests of abraded optical fibre.- Electron. Letters, 1985, v.21, № 20, pp.926−928.
  54. D.Roberts, E. Cuellar, L.Middleman.- Static fatigue of optical fibers in bending: effect of humidity and proof stress on fatigue lifetimes.- Proc. SPIE, 1987, v.842, pp.32−40.
  55. R.K.Iler.- The chemistry of silica.- New York: Wiley, 1979, pp.90−95.
  56. S.M.Wiederhorn, H.Johnson.- Effect of electrolyte pH on crack propagation in glass.-J. Amer. Ceram. Soc., 1973, v.56, № 4, pp. 192−197.
  57. C.A.Wang.- Some experiments on the fatigue of high strength epoxy-acrylate coated vycor and silica fibers.- TM-77−1524−3, 1977.
  58. H.C.Chandan, D.Kalish.- Strength and dynamic fatigue of optical fibers aged in various pH solutions.- Digest Top Meet. Optical Fiber Commun. (OFC'79), 1979, pp.12−14.
  59. H.C.Chandan, S.C.Perry.- Effect of moist ammonia on the strength of polymer-coated optical fibers.- J. Amer. Ceram. Soc., 1985, v.68, № 4, pp. C90-C91.
  60. H.H.Yuce, A.D.Hasse, P.L.Key.- Effect of common chemicals on the mechanical properties of optical fibers.- Proc. SPIE, 1988, v.992, pp.211−216.
  61. T.T.Wang, H.M.Zupko.- Long-term mechanical behaviour of optical fibers coated with UV-curable epoxy acrylate.- J. Mater. Sci., 1978, v. 13, № 9, pp.2241−2248.
  62. J.T.Krause.- Transition in the static fatigue of fused silica fiber lighguides.- Proc. V Europ. Conf. Optics Comm. (ECOC'79), 1979, pp. 19.1/1 19.¼.
  63. J.T.Krause.- Zero stress strength reduction and transitions in static fatigue of fused silica fiber lighguides.- J. Non-Cryst. Solids, 1980, v.38/39, pp.497−502.
  64. H.C.Chandan, D.Kalish.- Temperature dependence of static fatigue of optical fibers coated with a UV-curable polyurethane acrylate.- J. Amer. Ceram. Soc., 1982, v.65, № 3, pp.171−173.
  65. J.T Krause, C.J.Shute.- Temperature dependence of the transition in static fatigue of fused silica optical fiber.- Adv. Ceram. Mater., 1988, v.3, № 2, pp.118−121.
  66. E.Cuellar, D. Roberts, L.Middleman.- Static fatigue lifetime of optical fibers in bending.- Fiber and Integr. Optics, 1987, v.6, № 3, pp.203−213.
  67. M.J.Matthewson, C.R.Kurkjian.- Environmental effects on the static fatigue of silica optical fiber.- J. Amer. Ceram. Soc., 1988, v.71, № 3, pp.177−183.
  68. B.K.Tariyal, D. Kalish, M.R.Santana.- Proof testing of long length optical fibers for a communication cable.- Am. Ceram. Soc. Bull., 1977, v. 56, № 2, pp.204−205.
  69. P.W.France, W.J.Duncan.- Proof testing of optical glass fibers.- in Advances in Ceramics, Vol.2: Physics of Fiber Optics, ed. B. Bendow, S.S.Mitra- Columbus, Ohio: the American Ceramic Society, Inc., 1981, pp. 139−157.
  70. S.Ito, H. Sato, F. Mizutani, K. Tsuneishi, H.Kanamori. High-Strength Long-Length Single-Mode Fiber Syntesized by the VAD Method.- J. Lightwave Technology, 1986, v. LT-4, № 8, pp. 1067−1070.
  71. F.V.DiMarcello, J.T.Krause.- Advances in high-strength fiber fabrication.- Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'86), paper TUE-1, 1986, pp. 28−29.
  72. S.Sakaguchi.- Drawing of high-strength long-length optical fibers for submarine cables.- J. Lightwave Techn., 1984, v. LT-2, № 6, 808−815.
  73. A.G.Evans, E.R.Fuller.- Proof testing: the effect of slow crack grows.- Mater. Sci. and Eng., 1975, v. 19, pp. 69−77.
  74. J.E.Ritter, P.B.Oates, E.R.Fuller, S.M.Wiederhorn.- Proof testing of ceramics.- J. Mater. Sci., 1980, v. 15, pp. 2275−2292.
  75. И.В.Александров, М. Е. Жаботинский, О. Е. Шушпанов.- Механическая надежность волоконных световодов и пути ее повышения.- ЖТФ, 1984, т.54, № 9, с. 1641−1662.
  76. Y.Tajima, S.Sakaguchi.- Drawing techniques for high-strength long-length optical fibers.- Rew. Electrical Commun. Lab., 1983, v.31, № 6, pp.837−843.
  77. Y.Mitsunaga, Y. Katsuyama, H. Kobayashi, Y.Ishida. Failure prediction for long length optical fiber based on proof testing. — J. Applied Phys., 1982, v. 53, No. 7, pp.4847−4853.
  78. Y.Mitsunaga, Y. Katsuyama, Y.Ishida.- Reliability assurance for long-length optical fibre based on proof testing.- Electr. Lett., 1981, v. 17, N° 16, pp. 567−568.
  79. W.J.Duncan, P.W.France, K.J.Beales.- Effect of service environment on proof testing of optical fibers.- Proc. ECOC, 1981, pp. 4.5−1 4.5−4.
  80. Y.Mitsunaga, H. Kobayashi, Y. Katsuyama, Y.Ishida.- Lifetime design of optical cable for long-term practical use in field.- Proc. IV Int. Conf. Integr. Opt. and Opt. Fiber Commun., 1983, pp. 430−431.
  81. Final report of COST-246 «Reliability of Optical Fibres and Components», edited by T. Volotinen, W. Griffioen, M. Gadonna, H. Limberger, Springer-Verlag London Limited (1999).
  82. S.P. Craig, WJ. Duncan, P.W. France and J.E. Snodgrass. The strength and fatigue of large flaws in silica optical fibre. — in Proc. 8th ECOC (Cannes, France), 1982.
  83. H.H. Yuce, P.L. Key and D.R. Biswas. Investigation of the mechanical behavior of low strength fibers. — in Proc. SPIE, 1989, v. 1174, pp. 272−278.
  84. A.G. Evans. Slow Crack Growth in Brittle Materials Under Dynamic Loading Conditions. — Inter. J. of Fracture, 1974, 10(2), 251−259.
  85. P.Chanticul, B.R.Lawn, H. Richter and S.W.Freiman. Relation between multiregion crack growth and dynamic fatigue of glass using indentation flaws. — J. Amer. Ceramic Soc., 66(7), 515−518 (1983).
  86. W.Griffioen, T. Swensson, B.Friderich. Optical fiber inert strength and B-value. -43th Int. Wire & Cable Symp. Proc., 750−758 (1994).
  87. A.Gouronnec, N.Evanno. High speed axial strength setup for the measurement of the «B» value. — Proc. Int. Wire & Cable Symp., p.906, (1996).
  88. T.Svensson. High strain-rate testing of optical fibers. — Proc. Int. Wire & Cable Symp, p.217, (1988).
  89. T.Svensson. Evaluation of B-values of telecom fibers, objectives and methods. -Mater. Research Soc. Symp. Proc., v.531,47−52 (1998).
  90. Ф.Миллиндер, Б.Проктор. Константы упругости плавленного кварца при больших деформациях растяжения. — Прочность стекла.- М.: Мир, 1969, с. 216 236.
  91. P.T.Garvey, T.A.Hanson, M.G.Estep, G.S.Glaesemann. Mechanical reliability predictions: an attempt at measuring the initial strength of draw abraded optical fiber using high stress rates. — 46th Int. Wire & Cable Symp. Proc., 883−887 (1997).
  92. Dabbs, T. P, Marshall, D.B. and Lawn, B.R. Flaw generation by indentation in glass fibers. — J. Am. Ceram. Soc., v. 63, 224−225 (1980).
  93. Lin, B. and Matthewson, M.J. Inert strength of sub-threshold and post-threshold Vickers indentations on fused silica fibres. — Phil. Mag. A, v. 74, 1235−1244 (1996).
  94. G.S. Glaesemann, D. A Clark, J. J .Price. An indentation method for crating reproducible proof-stress level flaws in commercial optical fiber. — Proc. SPIE, v.4639, 21−29 (2002).
  95. T.Nazawa, D. Tanaka, A. Wada, R.Yamauchi.- Novel metal-coated solderable optical fiber.- Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'92), paper ThF3, 1986, pp. 217.
  96. T.R.AuCoin, S.DiVita.- Method of maintaining the strength of optical fibers.- U.S. Patent No.4 118 211, October 3, 1978.
  97. W J. Duncan, K.J.Beales, D.M.Cooper, P.L.Dunn, M. Herman, J.D.Rush, G.R.Thomas. Silicon oxinitride coatings to reduce mechanical fatigue and hydogen induced optical aging in silica fibers. — Proc. SPIE, 1984, v.506, pp. 134−138.
  98. R.G.C.Arridge, D.Heywood.- The freeze-coating of filaments.- Brit. J. Appl. Physics, 1967, v.18, pp.447−457.
  99. A.S. Birukov, V.A. Bogatyrjov, E.M. Dianov and A.G. Khitun. Calculation of the thickness of a metal coating for fibre produced by the freezing technique. — Sov. Lightwave Community 3, pp.235−246, 1993.
  100. P. G. Simpkins. Thermal response of optical fibers to metallization processing. -Materials Sci. Eng., vol. B23, pp. L5-L7, 1994.
  101. A.E. Standage and M.S. Gani. Reaction between vitreous silica and molten Aluminium. — J. Amer. Ceram. Soc. vol. 50, pp 101−105, 1967.
  102. K.Inada, T.Shiota.- Metal coated fibers.- Proc. SPIE, 1985, v.584, pp.99−106.
  103. П.А.Теснер.- Кинетика образования пироуглерода.- в Итоги Науки и Техники, серия Кинетика и Катализ, Вып.16.- Москва: ВИНИТИ, 1987.
  104. C.M.Zvanut.- Method for making a coated silica fiber and the product produced therefrom.- U.S. Patent No.3 428 519, Feb. 18, 1969.
  105. C.K.Kao, M.S.Maklad.- Water resistant high strength fibers.- U.S. Patent No.4 183 621, Jan. 15, 1980.
  106. R.G.Huff, F.V.DiMarcello.- Hermetically coated optical fibers for adverse environments.- Proc. SPIE, 1987, v.867, pp.40−45.
  107. F.V.DiMarcello, R.G.Huff, P.J.Lemaire, K.L.Walker.- Hermetically sealed optical fibers.- US Patent 5 000 541.
  108. D.A.Pinnow, G.D.Robertson, J.A.Wysocki.- Reductions in static fatigue of silica fibers by hermetic jacketing.- Appl. Phys. Lett., 1979, v. 34, № 1, pp.17−19.
  109. R.Hiskes.- Improved fatigue resistance of high-strength optical fibers.- Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'79), paper WF6, 1979, pp. 74−75.
  110. J.A.Wysocki, A.Lee.- Mechanical properties of high-strength metal-coated fibers.-Proc. Optical Fiber Commun. Conf. (OFC'89), paper MG4, 1981, pp. 24−25.
  111. S.Rauchaudhuri, P.C.Schultz.- Hermetic coating in optical fibers.- Proc. SPIE, 1986, v.717, pp.27−32.
  112. K.E.Lu, G.S.Glaesemann, R.V.Vandevoestine, G.Kar.- Recent developments in hermetically coated optical fiber.- J. Lightwave Technology, 1988, v.6, № 2, pp. 240 244.
  113. J.T.Krause, C.R.Kurkjian, F.V.DiMarcello, R.G.Huff.- Mechanical reliability of hermetic carbon coated fiber.- Proc. EFOC/LAN, 1988, pp.121−123.
  114. N.Yoshizawa, Y.Katsuyama.- High strength carbon-coated optical fibre.- Electronics Letters, 1989, v. 25, pp. 1429−1431.
  115. M.Ooe, Y. Ishiguro, I. Yoshimura, K. Kobayashi, K. Nagayama, I. Ogasawara, G. Tanaka, M.Watanabe.- Characteristics of carbon coated optical fiber.- Techn. Dig. IOOC, 1989, v. 2, paper 10B33, pp. 50−51.
  116. K.E.Lu, G.S.Glaesemann, M.T.Lee, D.R.Powers, J.S.Abbot.- Mechanical and hydrogen characteristics of hermetically coated optical fibre.- Opt. Quant. Electron., 1990, v.22, pp. 227−231.
  117. K.Oohashi, T. Simomichi, S. Araki, N.Satoh.- A high-strength carbon-coated optical fiber manufactured by controlling hydrogen radicals in a CVD reaction.- Proc. ECOC, 1991, paper MbB 1−3, pp. 33−36.
  118. P.W.France, M.J.Paradine, M.H.Reeve, G.R.Newns.- Liquid nitrogen strength of coated optical glass fibers.- J. Mater Sci., 1980, v. 15, № 4, pp. 825−830.
  119. M.J.Matthewson, C.R.Kurkjian, S.T.Gulati.- Strength measurement of optical fibers by bending.- J.Amer. Ceram. Soc., 1986, v. 69, № 11, pp. 815−821.
  120. S.T.Gulati, J.D.Helfmstine, G.S.Glaesemann.- Improvements in optical fiber reliability via high fatigue resistant composition.-Proc. SPIE, 1987, v. 842, pp. 22−31.
  121. W. Weibull. A statistical distribution function of wide applicability. — J. Appl. Mech, Vol. 18, No.9, pp. 293−297 (1951).
  122. A.Breuls, T.Svensson.- Strength and fatigue of zirconia induced weak spots in optical fibre.- Proc. SPIE, 1993, v. 2071, pp. 78−82.
  123. Taylor, E.W. Plastic deformation of optical glass. — Nature (London), v.163, 323 (1949).
  124. Abe, T. The mechanical behavior of glass near its yield point. — in «Symposium sur la resistance mecanique du vere et les moyens de ГатеНогег», Union Scientific Continentale du Verre, Charleroi, Belgium, pp. 551−556 (1961).
  125. Baikova, L.G., Pukh, V.P. and Talalakin, S.N. Damage to high-strength glass in microindentation. — Sov.Phys.Solid State, v.151,1437−1439 (1974).
  126. Dabbs, T.P., Marshall, D.B. and Lawn, B.R. Flaw generation by indentation in glass fibers. — J.Am.Ceram.Soc., v.63, 224−225 (1980).
  127. Engineers Conference (OFC/NFOEC'2007), March 25−19, 2007, Anaheim, CA, USA, (Optical Society of America, Washington, DC, 2007), Paper OThA3 (2007).
  128. A.T.Taylor, M.J.Matthewson. Effect of pH on the strength and fatigue of fused silica optical fiber. — 47th Int. Wire & Cable Symp. Proc., 874−880 (1998).
  129. H.H.Yuce, P.L.Key, H.C.Chandan.- Proc. SPIE, vol.1366, pp.120−128, 1990.
  130. R.E. Mould and R.D. Southwick. Strength and Static Fatigue of Abraded Glass under Controlled Ambient Conditions: II. — J. Amer. Ceram. Soc., v.42, pp. 582−592 (1959).
  131. M.Muraoka, H.Abe. Subcritical crack growth in silica optical fibers in a wide range of crack velocities. — J. Amer. Ceram. Soc., v.79(l), 51−57 (1996).
  132. MJ.Matthewson. Chemical kinetics models for the fatigue behavior of fused silica optical fiber. — Mater. Research Soc. Symp. Proc., v.531, 143−153 (1998)
  133. C.R. Kurkjian, D. Biswas and H.H. Yuce. Intrinsic Strength of Lightguide Fibers. -Proc. SPIE, v.2611, pp. 56−63 (1995).
  134. S.R. Choi, J.E. Ritter, Jr., and K. Jackus. Failure of Glass with Subthreshold Flaws. — J. Am. Ceram. Soc., v.73(2), 268−274 (1990).
  135. D.H. Roach and A.R. Cooper. Effect on Contact Residual Stress Relaxation on Fracture Strength of Indented Soda-Lime Glass. — J. Am. Ceram. Soc., v.68 (11), 632−636 (1985).
  136. T.P. Dabbs and B.R. Lawn. Strength and Fatigue Properties of Optical Glass Fibers Containing Microindentation Flaws. — J. Am. Ceram. Soc., v.68(l 1), 563−569 (1985).
  137. D.J.Wissuchek. Effect of refractory particles on the strength of optical fibers. -Mat. Res. Soc. Symp. Proc., v.531, 187−192 (1998).
  138. T.A.Michalske, W.L.Smith, and B.C.Bunker. Fatigue mechanisms in high-strength-silica-glass fibers. — J. Amer. Ceram. Soc., v.74(8), 1993−1996 (1991)
  139. S.Sakaguchi, Y. Shiwaki, Y. Abe, and T.Kawasaki. Delayed failure in silica glass. -J. Amer. Ceram. Soc., v.17(10), 2878−1886 (1982).
  140. J. Zhou, K. Tajima, K. Kurokawa, K. Nakajima, I. Sankawa. High tensile strength photonic crystal fiber. — Proc. OFC'2004 (Optical Fiber Communication Conference), paper W12 (2004).
  141. S.S.Chakravarthy and W.K.S.Chiu. Strength prediction of microstructured optical fibers. — Proc. SPIE, Vol. 6193, pp. 61930B — 1−11 (2006)
  142. T. Larsen, A. Bjarklev, D. Hermann, and J. Broeng. Optical devices based on liquid crystal photonic bandgap fibres. — Opt. Express, v. 11, 2589−2596 (2003).
  143. К.В., Кондратьев Ю. Н., Хохлов А. В., Шевандин B.C., Желтиков A.M., Коноров С. О., Федотов А. Б. Фотонно-кристаллический световод с полой сердцевиной для нелинейной спектроскопии газовых сред. — Оптический журнал, 2005, т.72, № 7, с. 61−63.
  144. И.В.Александров, М. Е. Жаботинский, О. Е. Шушпанов, — Физическая модель для оценки надежности градиентных волоконных световодов, — ЖТФ, 1983, т.53, № 9, с. 1797−1803.
  145. И.В.Александров, М. Е. Жаботинский, СЛ. Фельд, О. Е. Шушпанов.-Эффективные параметры деградации прочности волоконных световодов.-Радиотехника, 1991, № 1, с. 80−84
  146. V.A.Bogatyrjov, E.M.Dianov, S.D.Rumjantsev, A.Y.Makarenko, S.L.Semjonov, A.A.Sysoljatin.- Super-high-strength hermetically metal-coated optical fibres.- Soviet Lightwave Communications, 1991, v. 1, №. 3, pp. 227−234.
  147. V.A.Bogatyrjov, E.M.Dianov, S.D.Rumyantsev.- Structure of hermetic tin coatings of superhigh strenth silica glass fibers.- Proc. Optical Fiber. Commun. Conf. (OFC'92), paper ThF-5, 1992, p. 219.
  148. B.C. Увеличение прочности металлизированного кварцевого световода во времени. — Междун. конгресс «Оптика-XXI век», конф. «Прикладная оптика-2006», СПб, Сб. трудов, 2006, с. 263−265.
  149. V.A. Bogatyrjov, Е.М. Dianov, A.S. Biriukov, А.А. Sysoliatin, V.V. Voronov, A.G. Khitun, Mun Hyun Do, Jin Han Kim. Performance of high-strength Cu-coated fibers at high temperatures. — Optical Fiber Communication Conference, Vol.6, of 1997,
  150. OS A Technical Diegest Series (Optical Society of America, Washington, D.C.), p. 182−183, 1997
  151. M.R.Tuzzolo, A.E.Allegretto, E.H.Urruti.- Hermetic product performance: ensuring the uniformity of the carbon layer.- Proc. Int. Wire & Cable Symp., 1993, pp. 381 385.
  152. J.J.Mecholsky, R.W.Rica and S.W.Freiman.- Prediction of fracture energy and flaw size in glasses from measurements of mirror size.- J. Amer. Ceram. Soc., 1974, v. 57, № 10, pp. 440−443.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?