光纤辐射致衰减效应

在空间辐射环境下,光纤会产生辐射致衰减(RIA),严重影响光纤在辐射环境中的应用。为了保证光纤在辐射环境中的工作性能,需要对光纤辐射致衰减效应进行研究。从辐射与光纤相互作用的机理出发,说明了辐射条件下引起光纤主要衰减的色心的形成和退化,并详细分析了辐射条件、光纤参数和传导光波等因素对光纤辐射致衰减的影响。在此基础上,总结了光纤辐射致衰减的主要模型,包括幂律模型、多成分饱和指数模型和拓展多成分饱和指数模型等。最后,介绍了光纤辐射致衰减效应的应用。     

纯硅芯光纤的空间辐照环境适应性

研究了光纤的辐照损伤机理,对纯硅芯光纤与传统芯层掺杂光纤的结构特点进行了系统地分析,从结构组成特点上分析了两者的抗辐照性能差异。研究了国内外关于光纤的抗辐照试验标准,对各标准中剂量率、总剂量等试验条件差异进行了对比,并对不同剂量率对光纤辐照试验结果的影响进行了分析,给出了光纤在空间辐照环境条件下应用的辐照试验条件的选择原则。最后,采用0.1 rad（Si）/s剂量率对某国产纯硅芯光纤的抗辐照性能进行了试验评估,光纤在20 k rad（Si）总剂量辐照后光纤损耗为1.934 dB/km。空间辐照性能评估结果满足该项目的宇航型号的空间环境使用需求,辐照评估结论为可用。     

γ辐射对光纤色散的影响

提出了基于能量沉积的辐射对光纤折射率的影响分析方法,计算了光纤的色散变量随光纤的V参数、折射率变化,开展了辐射对光纤色散影响的测量实验,得到了光纤的色散系数随辐射剂量变化数据。实验及理论计算结果表明:(1) 光纤的色散系数随辐射剂量的增加而增大,在一定的剂量(0~500 Gy)范围内,光纤色散增加量呈逐渐饱和趋势;(2) 辐射导致光纤折射率发生变化,从而引起材料色散的变化,辐射效应中的电子密度增大是折射率改变的主要因素;(3) 辐射感生损耗引起的信号幅度降低要比辐射感生色散引起的脉冲展宽明显,对于暴露在核辐射环境中的长距离光纤,其脉冲信号产生的畸变是两者同时存在并共同作用的结果。     

基于太空环境下的光纤辐照损伤理论

为了用实验室中得到的数据来模拟光纤在太空环境中的辐照损伤情况,通过将辐照损伤效应考虑为激励及响应过程的叠加,提出了一种新的理论模型。光纤在太空环境下的可能受到的最主要的辐照情况是宇宙背景辐射和太阳耀斑。针对背景辐射均匀稳定,剂量速率较小和太阳耀斑突发、剂量速率大的特点,对激励函数进行不同处理,从而得到不同的理论模型。结果表明,综合不同模型,可得到一种可行的理论方法来预测太空中的光纤损耗。     

星载通信电子侦察设备总剂量辐射效应及结构加固技术

本文分析了星载通信电子侦察设备的空间辐射环境及总剂量辐射效应，阐述了抗总剂量辐射效应的设计流程及设计思路，并提出了一些结构防护与设计方法。     

空间辐射对光通信中光纤的影响

介绍了国外对光纤器件在空间强辐射条件下的性能研究的历史和现状。对空间辐射环境及其在光纤器件里产生的三种效应作了简要叙述,说明了影响光纤器件空间辐射适应性的几大因素及其相互关系,并针对光纤进行了阐述和分析,指出其在空间辐射下应用的可行性。     

纯硅芯石英光纤的研制

在简要阐述纯硅芯石英光纤结构、性能依赖关系的基础上，较详细地介绍了ＰＣＶＤ法制备纯硅芯光纤的工艺技术。为证实所制光纤性能的优劣，分别测试了该光纤的数值孔径，衰减系数和带宽等，提出了确保纯硅芯光纤良好性能的工艺方法。     

空间环境对卫星光通信系统光学器件的影响

依据卫星光通信系统的组成及空间辐射环境,给出了空间环境的两个主要效应:总剂量效应(TID)和置换损伤效应(DDD).分析了空间辐照环境对卫星光通信系统主要光学器件性能参数的影响,主要包括石英光纤、掺铒光纤放大器(EDFA)、量子阱激光器(QWLD)、CCD、PIN硅光电二极管,并提出了相应的抗辐射防护措施,为卫星光通信系统的实际应用提供了理论基础.     

总剂量辐射效应中的辐射源及剂量测量

介绍了电子元器件与电路总剂量辐射效应中可能遇到的各种辐射源及吸收剂量测量问题。辐射环境包括空间辐射环境、核爆炸辐射环境及总剂量徊固实验中用到的模拟辐射源,给出了一些基本的参数,为进行不同辐射源总剂量效应异同性研究及用地面模拟试验结果预估器件的工作寿命尊定基础,探讨了总剂量效应测试小的剂量学问题及各种辐射环境的剂量测量方法,尤其对热释光剂量仪进行了深入的研究。     

宇航用光纤辐射效应及加固技术进展

光纤陀螺中的光纤环是受空间辐射影响最严重的部件,辐射环境下光纤损耗增加及光传输性能下降会影响陀螺的测量精度,甚至造成陀螺失效。本文对光纤的辐射效应规律及机理进行了分析,介绍了掺杂杂质离子法、包层控制法、预辐照法、光褪色心法等光纤的加固技术,旨在为该领域深入研究提供参考。