Абсорбционные и люминесцентные свойства ионов хрома в силикатных волоконных световодах

• Автор: Двойрин, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Спектроскопические свойства ионов хрома Сг3+ и Сг4+
в твердотельных матрицах
1.2 Ионы хрома в силикатных стёклах с высоким содержанием БЮг
1.3 Безызлучательная релаксация ионов хрома в стёклах
1.4 Выводы
Глава 2. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАГОТОВОК И ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ
2.1 Общее описание процесса изготовления световода
2.2 Технология изготовления и характеристики образцов
с сердцевиной из алюмо-, галлиево- и германосиликатного стекла
2.3 Спектроскопия оптических потерь в световодах
2.4 Методы исследования люминесценции
2.5 Спектроскопия комбинационного рассеяния и рентгенографический анализ
2.6 Методика отжига световодов и заготовок

Глава 3. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИСХОДНЫХ СВЕТОВОДОВ
И ЗАГОТОВОК
3.1 Спектры поглощения, частичная стабилизация ионов хрома в состоянии Сг4+
3.2 Люминесценция ионов Сг4+ и Сг3+
3.3 Выводы
Глава 4. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВЕТОВОДОВ И ЗАГОТОВОК
ПОСЛЕ ОТЖИГА
4.1 Изменения в спектрах оптических потерь,
частичное восстановление ионов хрома до состояния Сг3+
4.2 Спектры, спектры возбуждения, кинетика и квантовый выход люминесценции иона Сг3+
4.3 Сравнение спектров комбинационного рассеяния
в исходных и отожжённых световодах и заготовках
4.4 Перезарядка ионов хрома в результате отжига
4.5 Проявление неупорядоченности структуры стекла
в люминесцентных свойствах ионов хрома
4.6 Эффективность люминесценции ионов Сг3^ и Сг4+
и симметрия их ближайшего окружения
4.7 Выводы
(Ь ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Проблема создания широкополосных источников излучения (особенно в ближней ИК области) является одной из важных задач прикладной оптики [1-3]. Такие источники могут выступать в роли широкополосных усилителей, перестраиваемых лазеров с непрерывной перестройкой длины волны излучения, - лазеров ультракоротких импульсов, которые находят своё применение как в научно-исследовательских задачах, так и для прикладных целей (оптическая когерентная томография, волоконная оптика, медицина и т.д.) [4-6]. Существующие на данный момент лазеры и усилители такого типа, например, лазеры на красителях, твердотельные лазеры на кристаллах (Тгсапфир, Спфорстерит, Спалександрит) и другие типы лазеров достаточно дорогостоящи, сложны в изготовлении, не удовлетворяют требованиям компактности и простоты в использовании и обслуживании и поэтому применяются в основном в лабораторных условиях. Поэтому в последнее время растёт интерес к лазерам и усилителям на основе стекла и стеклокерамики, как к значительно более дешёвым и простым в изготовлении приборам [7]. При этом наиболее перспективным, по-видимому, является использование в качестве активного вещества ионов переходных металлов, электронной структурой которых обусловливаются их широкие полосы люминесценции (100-500 нм) в видимой и ближней ИК областях [4, 8]. Кроме того, широкие полосы поглощения этих ионов в видимом диапазоне позволяют использовать широкополосную накачку [4]. Одним из наиболее изученных и часто используемых для получения широкополосной генерации элементов группы переходных металлов является хром. В частности, ион Сг3* люминесцирует в видимой

Длина волны, нм

400 600 800 1000 1
Длина волны, нм

Длина волны,нм

Рис.4. Спектры поглощения для маломодовых световодов AL5 (а), AL3 (б) и GE1 (в).