Уникальная научная установка УНУ ВОЛОКНО

Объект научной инфраструктуры Уникальная научная установка «Научно-технологический комплекс для создания и исследования волоконных световодов/волноводов для генерации и передачи электромагнитного излучения от ультрафиолетового до терагерцового диапазонов» (УНУ ВОЛОКНО) организован в 2021 году на исследовательской и технологической базе обособленного подразделения Научный центр волоконной оптики им. Е.М.Дианова РАН (НЦВО РАН) Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук» (ФИЦ ИОФ РАН) с целью повышения эффективности использования уникального научного и технологического оборудования и включения уникальных стендов и установок в реализацию комплексных научных задач, определенных Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации и Перечнем критических технологий Российской Федерации.

Основным направлением деятельности УНУ ВОЛОКНО является:

Разработка и исследование новых типов волоконных световодов/волноводов для передачи электромагнитного излучения от ультрафиолетового до терагерцового диапазонов для проведения научно-исследовательских работ фундаментального и прикладного характера по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации.

В частности, с использованием оборудования УНУ ВОЛОКНО разрабатывались и исследовались следующие типы волоконных световодов:

  • микроструктурированные и фотоннокристалличесие волоконные световоды;
  •  волоконные световоды с высокой концентрацией оксида германия (до 90 мол%) или оксида фосфора (до 30 мол%) в сердцевине;
  • световоды с контролируемо изменяющейся дисперсией по длине;
  • световоды с изменяющимся на короткой длине диаметром (конические световоды);
  • активные волоконные световоды, легированные ионами редкоземельных элементов, а также висмута;
  • радиационно стойкие и радиационно чувствительные световоды, а также световоды стойкие к воздействию лазерного УФ излучения;
  • световоды с герметическими металлическими защитными покрытиями (алюминий, медь) для применений при высоких температурах и в неблагоприятных средах, в том числе в качестве датчиков;
  • волоконные световоды с герметичным покрытием из стеклоуглерода;
  • волоконные световоды для передачи мощного, в том числе, УФ оптического излучения;
  • световоды с повышенным порогом ВРМБ;
  • волоконные световоды для среднего ИК диапазона на основе халькогенидных и теллуритных стекол;
  • волоконные световоды для среднего ИК диапазона на основе поликристаллических материалов (галогенидов серебра).

УНУ Волокно проводит исследования по тематике ФИЦ ИОФ РАН и сотрудничает с рядом институтов РАН, университетами, ВУЗами, промышленными предприятиями и фирмами.

Оборудование УНУ ВОЛОКНО

1. Установка для вытяжки волоконных световодов на основе кварцевого стекла «SGC» в составе:

 
1.1. Башня высотой 9,5 м с механизмом подачи преформы, измерителями диаметра волокна и покрытия, системой нанесения 2 слоев полимерного покрытия, тянущего вала и системы намотки волокна на катушку
Фирма-изготовитель: «Special Gas Controls»
Страна происхождения: Великобритания
1.2. Печь для вытяжки преформы в волокно
Фирма-изготовитель: «Photonium»
Страна происхождения: Финляндия
1.3. Система сменных печей для теплового или УФ отверждения полимерного покрытия на волокне
Фирма-изготовитель: «Optogear»
Страна происхождения: Финляндия
1.4. Установка отчистки инертных газов «Эпишур».
Фирма-изготовитель: «ООО «Спектральная лаборатория»»
Страна происхождения: Россия

 

2. Установка для вытяжки волоконных световодов на основе кварцевого стекла «Astro» в составе:

  2.1. Башня высотой 9,5 м с механизмом подачи преформы, системой нанесения и отверждения 1 слоя полимерного покрытия, тянущего вала и системы намотки волокна на катушку
Страна происхождения: Россия
2.2. Печь для вытяжки преформы в волокно
Фирма-изготовитель: «Centorr»
Страна происхождения: Великобритания
2.3. Измерители диаметра волокна и покрытия
Фирма-изготовитель: «Beta»
Страна происхождения: Великобритания
2.4. Система нанесения металлического защитного покрытия методом «намораживания»
Фирма-изготовитель: «Optogear»
Страна происхождения: Финляндия



3. Установка для вытяжки волоконных световодов из некварцевых стекол и полимеров «ЯЕАР.692125.023 »  в составе:

 

3.1. Башня высотой 5,1 м с механизмом подачи преформы, системой нанесения и отверждения 1 слоя полимерного покрытия и тянущего вала
Фирма-изготовитель: «ООО ТОСС»
Страна происхождения: Россия
3.2 Механизм вытягивания цепной
Фирма-изготовитель: «ООО ТОСС»
Страна происхождения: Россия
3.3. Измеритель диаметра волокна
Фирма-изготовитель: «Beta»
Страна происхождения: Великобритания

 

4. Установка (пресс) для вытяжки волоконных световодов из поликристаллических материалов (галогенидов серебра)

  Фирма-изготовитель: «ИФМ УрО РАН»
Страна происхождения: Россия

 

5. Установка для изготовления преформ волоконных световодов на основе кварцевого стекла методом MCVD в составе:

  5.1. Стеклодувный станок с синхронным вращением бабок, с системой герметичного ввода парогазовой смеси и герметичного вывода продуктов реакции из вращающейся трубки
Фирма-изготовитель: «Special Gas Controls»
Страна происхождения: Великобритания
5.2. Система испарения и подачи реагентов (химблок) 
Страна происхождения: Россия
5.3. Печь для проведения процесса MCVD
Фирма-изготовитель: «Photonium»
Страна происхождения: Финляндия

 

6. Установка для изготовления преформ волоконных световодов на основе кварцевого стекла методом MCVD в составе:

  6.1. Стеклодувный станок с синхронным вращением бабок, с химблоком, с системой герметичного ввода парогазовой смеси и герметичного вывода продуктов реакции из вращающейся трубки
Фирма-изготовитель: «Nextrom»
Страна происхождения: Финляндия
6.2. Печь для проведения процесса MCVD
Фирма-изготовитель: «Photonium»
Страна происхождения: Финляндия .

 

7. Горизонтальный стеклодувный станок

  Фирма-изготовитель: «Heathway»
Страна происхождения: Великобритания

 

8. Вертикальный стеклодувный станок

Фирма-изготовитель: «Heathway»
Страна происхождения: Великобритания

 

9. Установка для получения преформ фотоннокристаллических и многосердцевинных световодов методом сверления

Фирма-изготовитель: «Kaunostekles»
Страна происхождения: Литва

 

10. Стенд для сборки преформ фотоннокристаллических световодов из капилляров в составе:

  10.1 Чистая зона 4000х3000х2100 7 ИСО по ГОСТ  ИСО 14644-1-2002 «Ламинар-С»
Фирма-изготовитель: «ЗАО Ламинарные системыs»
Страна происхождения: Россия
10.2 Бокс воздушной среды БАВнп-01-«Ламинар-С» 5 ИСО по ГОСТ  ИСО 14644-1-2002
Фирма-изготовитель: «ЗАО Ламинарные системыs»
Страна происхождения: Россия

 

11. Измеритель профиля показателя преломления в преформах Р-104

Фирма-изготовитель: «Photon Kinetics»
Страна происхождения: США

 

12. Измеритель дисперсии в волоконных световодах CD-400

Фирма-изготовитель: «PerkinElmer»
Страна происхождения: США

 

13. Измеритель профиля показателя преломления в световоде NR9200H

Фирма-изготовитель: «EXFO»
Страна происхождения: Канада

 

14. Фурье-спектрометр ФТ-801

Фирма-изготовитель: «Симекс»
Страна происхождения: Россия

 

15. Сварочный аппарат «Fujikura FSM-100P+»

Фирма-изготовитель: «Fujikura»
Страна происхождения: Япония

 

16. Оптический рефлектометр - MAX-730B

Фирма-изготовитель: «EXFO»
Страна происхождения: Канада

 

Услуги УНУ ВОЛОКНО
Согласно требованиям заказчика, УНУ ВОЛОКНО может проводить фундаментальные и прикладные исследования, разрабатывать, изготавливать и исследовать лабораторные образцы различных типов волоконных световодов:

  • для передачи излучения в ультрафиолетовом и видимом диапазонах с требуемыми параметрами (длина, оптические потери, диаметр сердцевины и отражающей оболочки волокна, тип защитно-упрочняющего покрытия (эпоксиакрилат, силиконовая резина, полиимид, углерод, алюминий, медь)) из собственных преформ или преформ заказчика типа кварц-кварц;
  • для передачи излучения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах с требуемыми параметрами (длина, оптические потери, диаметр сердцевины и отражающей оболочки волокна, тип защитно-упрочняющего покрытия (эпоксиакрилат, силиконовая резина, полиимид, углерод, алюминий, медь)) из собственных преформ или преформ заказчика типа кварц-кварц;
  • фотонно-кристаллических волоконных световодов из кварцевого стекла со стеклянной сердцевиной для работы в ультрафиолетовом, видимом и ближнем ИК диапазонах с требуемыми параметрами (длина, оптические потери, диаметр сердцевины и отражающей оболочки волокна, тип защитно-упрочняющего покрытия (эпоксиакрилат, силиконовая резина, полиимид, углерод, алюминий, медь)) из собственных преформ или преформ заказчика;
  • фотонно-кристаллических волоконных световодов из кварцевого стекла с воздушной сердцевиной для работы в ультрафиолетовом, видимом, ближнем и среднем ИК диапазонах с требуемыми параметрами (длина, оптические потери, диаметр сердцевины и отражающей оболочки волокна, тип защитно-упрочняющего покрытия (эпоксиакрилат, силиконовая резина)) из собственных преформ или преформ заказчика;
  • активных волоконных световодов на основе кварцевого стекла с требуемыми параметрами (легирующие активные элементы (редкоземельные, висмут), со-легирующие элементы (алюминий, форфор, германий, фтор), двулучепреломление, длина, оптические потери, поглощение накачки, диаметр сердцевины и отражающей оболочки волокна, наличие второй отражающей оболочки накачки) из собственных преформ или преформ заказчика;
  • тейперов (волокон переменного диаметра) активных и пассивных волоконных световодов на основе кварцевого стекла с требуемыми параметрами из собственных преформ или преформ заказчика;
  • многосердцевинных активных и пассивных волоконных световодов на основе кварцевого стекла с требуемыми параметрами из собственных преформ или преформ заказчика;
  • для среднего ИК диапазона на основе некварцевых стекол (халькогенидных, теллуритных) с требуемыми параметрами из собственных преформ или преформ заказчика;
  • для среднего ИК диапазона на основе поликристаллических материалов (галогенидов серебра) с требуемыми параметрами из собственных преформ или преформ заказчика;
  • волоконных волноводов для дальнего ИК терагерцового диапазона из полимерных материалов с требуемыми параметрами из собственных преформ или преформ заказчика.

 

Документы Аналитического центра

 

Избранные недавние публикации с использованием УНУ:

    1. Denisov, A.N., Semjonov, S.L. Microstructured optical fibres with a wide single-mode range. // Quantum Electronics. – 2021 – Vol. 51, No. 3, pp. 240-247.
    2. Bobkov, K., Levchenko, A., Kashaykina, T., Aleshkina, S., Bubnov, M., Lipatov, D., Laptev, A., Guryanov, A., Leventoux, Y., Granger, G., Couderc, V., Fevrier, S., Likhachev, M. Scaling of average power in sub-MW peak power Yb-doped tapered fiber picosecond pulse amplifiers// Optics Express. – 2021 – Vol. 29, No. 2, pp. 1722-1735.
    3. Aleshkina, S., Kashaykina, T., Yashkov, M., Salganskii, M., Velmiskin, V., Bubnov, M., Likhachev, M. Spectral filtering in single-mode fibers using resonant coupling with absorbing rods// Optics Letters. – 2021 – Vol. 46, No. 6, pp. 1458-1461.
    4. Aleshkina S.S., Kochergina T.A., Velmiskin V.V., Bobkov K.K., Bubnov M.M., Yashkov M.V., Lipatov D.S., Salganskii M.Y., Guryanov A.N., Likhachev M.E. High-order mode suppression in double-clad optical fibers by adding absorbing inclusions // Scientific Reports. – 2020. – Vol. 10, No. 1. – 7174. 
    5. Anashkina E.A., Dorofeev V.V., Skobelev S.A., Balakin A.A., Motorin S.E., Kosolapov A.F., Andrianov A.V. Microstructured fibers based on tellurite glass for nonlinear conversion of Mid-IR ultrashort optical pulses. // Photonics. – Vol. 7, No. 3. – 51.  
    6. Andrianov A.V., Kalinin N.A., Anashkina E.A., Egorova O.N., Lipatov D.S., Kim A.V., Semjonov S.L., Litvak A.G. Selective excitation and amplification of peak-power-scalable out-of-phase supermode in Yb-doped multicore fiber // Journal of Lightwave Technology. – 2020. – Vol. 38, No. 8. – P. 2464-2470.  
    7. Rybaltovsky A.A., Butov O.V., Vasiliev S.A., Nechepurenko I.A., Egorova O.N., Semjonov S.L., Galagan B.I., Denker B.I., Sverchkov S.E. Continuous-wave operation of an erbium-doped short-cavity composite fiber laser // Results in Physics. – 2020. – Vol. 16. – 102832. 
    8. Skvortsov M.I., Wolf A.A., Vlasov A.A., Proskurina K.V., Dostovalov A.V., Egorova O.N., Galagan B.I., Sverchkov S.E., Denker B.I., Semjonov S.L., Babin S.A. Advanced distributed feedback lasers based on composite fiber heavily doped with erbium ions // Scientific Reports. – 2020. – Vol. 10. – 14487. 
    9. Firstov  S.V., Khegai A.M., Kharakhordin A..,  Alyshev  S.V.,  Firstova E.G., Ososkov Y.J., Melkumov M.A., Iskhakova L.D.,  Evlampieva E.B., Lobanov A.S., Yashkov M.V., Guryanov A.N. «Compact and efficient O-band bismuth-doped phosphosilicate fiber amplifier for fiber-optic communications» // Scientific Reports. 10, 1, 10:11137 (2020)  
    10. Firstov  S.V., Khegai A.M., Riumkin K., Ososkov Y.J., Firstova E.G., ., Melkumov M.A., Alyshev  S.V., Evlampieva E.B., Iskhakova L.D., Lobanov A.S., Khopin V., Abramov A.N., Yashkov M.V., Guryanov A.N. «Bend-insensitive bismuth-doped P2O5-SiO2 glass core fiber for a compact O-band amplifier»// Optics Letters. 45, 9, 2576-2579 (2020)
    11. Astapovich M. S., Gladyshev A. V., Khudyakov M. M., Kosolapov A. F., Likhachev M. E., Bufetov I. A., "Watt-level nanosecond 4.42-mu m raman laser based on silica fiber" //IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS,31(1),78-81(2019)
    12. Bufetov I. A., Kolyadin A. N., Kosolapov A. F., Efremov V. P., Foluov V. E., "Catastrophic damage in hollow core optical fibers under high power laser radiation" //OPTICS EXPRESS,27(13),18296-+(2019)
    13. Delahaye H., Granger G., Gaponov D., Lavoute L., Aleshkina S., Salganskii M., Hideur A., Likhachev M., Fevrier S., "Megawatt solitons generated above 2000 nm in Bragg fibers" //OPTICS LETTERS,44(11),2713-2715(2019)
    14. Iskhakova L. D., Mashinsky V. M., Milovich F. O., Velmiskin V. V., Plastinin E. A., Firstov S. V., Lukashova M. V., Somov P. A., Dianov E. M., "Microstructure, composition, and luminescent properties of bismuth-doped porous glass and optical fiber preforms" //JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS,503(),28-35(2019)
    15. Niang A., Mansuryan T., Krupa K., Tonello A., Fabert M., Leproux P., Modotto D., Egorova O. N., Levchenko A. E., Lipatov D. S., Semjonov S. L., Millot G., Couderc V., Wabnitz S., "Spatial beam self-cleaning and supercontinuum generation with Yb-doped multimode graded-index fiber taper based on accelerating self-imaging and dissipative landscape" //OPTICS EXPRESS,27(17),24018-24028(2019)
    16. Rybaltovsky A. A., Egorova O. N., Zhuravlev S. G., Galagan B. I., Sverchkov S. E., Denker B. I., Semjonov S. L., "Distributed Bragg reflector fiber laser directly written in a composite fiber manufactured by melting phosphate glass in a silica tube" //OPTICS LETTERS,44(14),3518-3521(2019)
    17. Tomashuk A. L., Filippov A. V., Kashaykin P. F., Salgansky M. Y., Glushkov S. L., Tatsenko O. M., Guryanov A. N., Semjonov S. L., "1.55-mu m-light absorption induced by pulsed-X-ray radiation in pure-silica-core fiber: effects of light power and temperature" //JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS,521(),-(2019)
    18. Iskhakova L.D, Mashinsky V.M., Milovich F.O., Velmiskin V.V., Plastinin E.A., Firstov S.V., Lukashova M.V., Somov P.A., Dianov E.M. «Microstructure, composition, and luminescent properties of bismuth-doped porous glass and optical fiber performs»//  J. Non-Cryst. Solids 503, 28-35  (2019)    
    19. 8. Vel’miskin V. V., Galagan B. I., Denker B. I., Iskhakova L. D., V. M. Mashinskii V. M., Sverchkov S. E. «Synthesis of glasses with a high content of divalent tin and fabrication of fiber lightguides based on them»// J. Opt. Techn. 86(10), 661-665 (2019)
    20. Khudyakov M.M., Lobanov A.S., Lipatov D.S., Abramov A.N., Vechkanov N.N., Guryanov A.N., Melkumov M.A., Bobkov K.K.,  Aleshkina S.S., Kochergina T.A., Iskhakova L.D., Milovich F.O., Bubnov M.M., Likhachev M.E. «Single-mode large-mode-area Er-Yb fibers with core based on phosphorosilicate glass highly doped with fluorine» //Laser Phys. Let. 16, 025105 (2019). 
    21. Дианов Е.М., Янг Л., Исхакова Л.Д., Вельмискин В.В., Пластинин Е.А., Милович Ф.О., Машинский В.М., Фирстов С.В., «Использование нанопористых стекол для изготовления активных волоконных световодов, легированных висмутом с высокой концентрацией» // Квантовая электроника, 48 (7), 658-661 (2018)
    22. Исхакова Л.Д., Милович Ф.О., Ерин Д.Ю., Семёнов С.Л., Вельмискин В.В., «Фазовое расслоение и кристаллизация фосфатно-силикатных стекол сердцевин преформ волоконных световодов» // Физика и химия стекла, 44 (2), 178-189 (2018).   
    23. Д. Ю. Ерин, О. Н. Егорова, Л. Д. Исхакова, Ф. О. Милович, С. Л. Семёнов, С. Г. Черноок, «Активированные Yb3+ волоконные световоды с сердцевиной, изготовленной методом спекания порошков c вибрационным перемешиванием расплава»// Оптический журнал 85(12) 69-75 (2018)

Контакты
Руководитель – Сергей Львович Семенов
Tel. +7-499-503-8750
 7-499-503-8745 доб. 631
 Mob. +7-916-776-5110
 sls@fo.gpi.ru