Широкополосная люминесценция ионов CR3+ в кристаллах ниобата лития

• Автор: Галуцкий, Валерий Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 104 с. : ил.

Глава 1. Люминесцентные свойства ионов Сг3+ в простых и сложных 1 оксидах

1.1. Свойства ниобата лития

1.2. Особенности структуры центров ионов Сг3+ в кристаллах

ниобата лития

1.3. Влияние кристаллического поля на свойства оптического центра

Глава 2. Объекты и методики исследований

2.1. Получение монокристаллов Сг3+:ЫМЮз (СпЬЖ))

2.2. Контроль состава выращенных монокристаллов Сг:ЬЫО

Глава 3. Спектрально - люминесцентные исследования ионов Сг3+ в кристаллах СпЫЧО

3.1.Спектроскопические и люминесцентные свойства кристаллов

СпІЖ)
3.2.0пределение сечений переходов Сг3+ по спектрам поглощения и люминесценции кристаллов Сг:ЬЖ)
Глава 4. Внутрицентровая релаксация ионов Сг3+
в кристаллах СпПЧО
4.1.Кинетики затухания люминесценции Сг3+ в кристаллах СпЬЖ)

4.2.Температурное тушение люминесценции Cr3+ в кристаллах CrrLNO

Заключение
Список использованных источников

Развитие информационных систем на основе традиционной кремневой технологии имеет свой предел, связанный с ограничением быстродействия таких систем. Преимущества использования оптического диапазона частот в системах передачи и обработки информации, стремление к миниатюризации стимулируют развитие интегральной оптики. Платформой для создания информационных систем будущего выступает ниобат лития, благодаря своему уникальному набору нелинейных свойств. Сегодня имеются разработки применения его в качестве оптической (голографической) памяти.
Создание лазера на основе монокристаллов ниобата лития открывает широкие возможности по получению интегрированных оптических устройств. Особенно заманчивой представляется идея создания голубого лазера, который может найти широкое применение в системах передачи и голографической записи информации. Применяемая в настоящее время для этой цели вторая гармоника излучения титан-сапфирового лазера с длинной волны 425 нм так же требует привлечения нелинейных свойств ниобата лития.
В настоящее время получена лазерная генерация в кристаллах
LiNbO^Yb на длине волны 1062 нм [1] (диапазон перестройки 1020-1075нм), ведутся работы по созданию параметрических генераторов света на основе ниобата лития, активированного ионами Ег3+ работающих в диапазоне 2-4 мкм [2]. Кристаллы ниобата лития, активированные ионами Сг3+ демонстрируют широкополосную люминесценцию в диапазоне 700-1100 нм (максимум около 900 нм) [3,4]. Широкополосная люминесценция ионов Сг3+ в кристаллах
ниобата лития, обусловленная сильным взаимодействием оптических
электронов примеси с решеточными и локальными колебаниями, открывает перспективу получения перестраиваемой генерации в ИК - диапазоне (с учетом нелинейных свойств ниобата лития также и в синей области спектра).
Анализ широкого круга разработанных к настоящему времени
кристаллов, активированных ионами Сг3+: гранатов (Gd3Sc2Ga30i2, Y3SC2AI3O12, и др.), множества оксидных и фторидных кристаллических структур (ВеА1204,
ГЛАВА 3. СПЕКТРАЛЬНО - ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОНОВ СИ3+ В КРИСТАЛЛАХ СК:ЫГО.
ЗЛ Спектроскопические и люминесцентные свойства кристаллов СпЫЧО.
Для изучения широкополосной люминесценции ионов Сг3+ в монокристаллах ниобата лития, ее зависимости от состава кристаллов, от температуры проводились исследования (спектральные, поляризационные, температурные), направленные на изучение изменений, которые происходят с центрами широкополосного свечения хрома при переходе от образцов конгруэнтного состава к образцам стехиометрического состава.
Измерение спектров поглощения производилось в спектральной области 400-850 нм при помощи монохроматора МДР-23 с дифракционными решетками 1200шт/мм с линейной дисперсией 1,3 нм/мм. Спектры люминесценции измерялись в диапазоне 700-1000 нм при помощи монохроматора МДР-23 и спектрофотометра СДЛ-1 с использованием дифракционных решеток бООшт/мм, с линейной дисперсией 1,6нм/мм после возбуждения излучением медного лазера с длинной волны 510,6 нм. Измерения проводили в двух поляризациях:
1) ЕЦс, к1с (л-поляризация),
2) Е±с, к±с (а -поляризация).
Для низкотемпературных измерений использовался вакуумный криостат, охлаждаемый жидким азотом (77К). Температура образца поддерживалась в течение эксперимента с точностью АТ = ±5С°. В качестве приемников оптического излучения использовались ФЭУ - 62 и ФЭУ -79.
На рис.3.1 представлены поляризованные спектры поглощения СЬЕЕСг

и ЗЬРЕСг . Две широкие полосы поглощения (переходы с основного уровня 4А2(4Р) на возбужденные состояния 4Т2(4Р) и 4ТЦ4Р)) наблюдаются при 660 нм и 480 нм, соответственно. Острый пик поглощения при 725 нм соответствует переходу в состояние 2Е. Слабоинтенсивные пики на двух широких полосах поглощения около 680 нм являются переходами в состояние Т.