Światłowód domieszkowany jonami Yb3+ i Tm3+

• Autorzy: Dorosz D. , Żmojda J. , Kochanowicz M. , Dorosz J.

Warianty tytułu

EN

Optical fibre doped with Yb3+ and Tm3+ ions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad dwupłaszczowym światłowodem domieszkowanym jonami Yb3+ i Tm3+. W wyniku pobudzania wytworzonego szkła, domieszkowanego jonami Yb3+/Tm3+, diodą laserową o długości fali λp = 976 nm uzyskano silne antystokesowskie pasmo luminescencji przy długości fali 477 nm odpowiadające przejściu 1G4→3H6 w strukturze energetycznej tulu. Ponadto przeprowadzono analizę wpływu koncentracji akceptora (Tm3+) przy stałej zawartości donora (Yb3+) na intensywności luminescencji. Dwupłaszczowy światłowód o rdzeniu ze szkła tellurowego domieszkowanego układem jonów Yb3+ i Tm3+ wytworzono metodą tyglową. W wyniku pobudzania optycznego promieniowaniem o długości fali λp = 976 nm badanego światłowodu zaobserwowano dodatkową linię emisji przy długości fali 351 nm odpowiadającą przejściu 1D2→3H6. W oparciu o model matematyczny kinetyki gęstości obsadzeń na poziomach metastabilnych jonu Tm3+ opisano powstały mechanizm konwersji wzbudzenia.

EN

Yb3+/Tm3+-doped tellurite-germanium glasses were fabricated and characterized. Strong blue emission at 477 nm corresponding to the 1G4→3H6 transition in thulium ions was investigated under the excitation with a 976 nm diode laser. The dependence of up-conversion emission intensity upon thulium ions concentration was analyzed. The most effective energy transfer Yb3+→Tm3+ occurs in the matrix when the molar ratio of Yb3+ to Tm3+ is 1:0.1. A crucible method was used to fabricate double-clad fibre with the active tellurite-germanium core. As a result of the excitation of fibre with the 976 nm diode laser, the ultraviolet emission at 351 nm (1D2→3H6) was measured. Based on the three- and four-photon absorption processes, the up-conversion mechanisms were evaluated by the proper rate of model equation.

Słowa kluczowe

PL

szkło domieszkowane Yb3+ i Tm3+; upkonwersja; transfer energii; luminescencja; światłowód double-clad

EN

Yb3+/Tm3+–doped glass; upconversion; energy transfer; luminescence; double-clad fibre

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 2
• Strony: 176--181
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Dorosz D.

autor

Żmojda J.

autor

Kochanowicz M.

autor

Dorosz J.

• Politechnika Białostocka, Katedra Promieniowania Optycznego, ul. Wiejska 45D, 15-351 Białystok,

Bibliografia

• [1] Richards B., Shen S., Jha A., Tsang Y., Binks D.: „Infrared emission and energy transfer in Tm3+, Tm3+-Ho3+ and Tm3+-Yb3+-doped tellurite fibre”, Optics Express, 15, 11, (2007), 6546-6551.
• [2] Wang J.S., Vogel E.M., Snitzer E.: „Tellurite glass: a new candidate for fiber devices,” Opt. Mater., 3, (1994), 187-203.
• [3] Feng L., Tang Q., Liang L., Wang J., Liang H., Su Q.: „Optical transitions and up-conversion emission of Tm3+-singly doped and Tm3+/Yb3+-codoped oxyfluoride glasses”, J. Alloys Comp., 436, 1-2, (2007), 272-277.
• [4] Digonet M.: Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers, CRC Press Publishers, England, Ch. 3 (2001).
• [5] Malinowski M.: Lasery światłowodowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, (2003).
• [6] Scheps R.: „Upconversion laser processes”, Progress in Quantum Electronics, 20, 4, (1996), 271-358.
• [7] Qin G., Qin W., Wu Ch., Huang S., Zhao D., Zhang J., Lu S.: „Intense ultraviolet upconversion luminescence from Yb3+ and Tm3+ codoped amorphous fluoride particles synthesized by pulsed laser ablation”, Optics Comm., 242, 4-6, (2004), 215-219.
• [8] Lin H., Liu K., Lin L., Hou Y., Yang D., Ma T., Yun Bun Pun E., An Q, Yu J., Tanabe S.: „Optical parameters and upconversion fluorescence in Tm3+/Yb3+-doped alkali-barium-bismuth-tellurite glasses”, Spectrochimica Acta, Part A, 65, 3-4, (2006), 702-707.
• [9] You W., Huang Y., Chen Y., Lin Y., Luo Z.: „The Yb3+ to Er3+ energy transfer in YAl3(BO3)4 crystal”, Optics Comm., 281, 19, (2008), 4936-4939.
• [10] Wang G., Dai S., Zhang J., Yang J., Jiang Z.: „Upconversion emissions in Yb3+-Tm3+-doped tellurite glasses excited at 976 nm”, J. Mater. Sci., 42, 3, (2007), 729-746.
• [11] Q. Nie, X. Li, S. Dai, Xu T., Jin Z., Zhang X.: „Energy transfer and upconversion luminescence in Tm3+/Yb3+ co-doped lanthanum-zinc-tellurite glasses”, J. Luminesc., 128, 1, (2008), 135-141.
• [12] Rakov N., Maciel G., Sundheimer M., Menezes L., Gomes A., Messaddeq Y., Cassanjes F., Poirier G., Ribeiro S.: „Blue upconversion enhancement by a factor of 200 in Tm3+-doped tellurite glass by codoping with Nd3+ ions,” J App. Phys. Comm., 92, (2002), 6337-6339.
• [13] Rodriguez-Mendoza U.R., Rodriguez V.D., Martin L.R., Latin V., Mendez-Ramos J., Nunez P.: „Cr3+-Tm3+ energy transfer in alkali silicate glasses”, J. Alloys Comp., 323–324, (2001), 759–762.
• [14] Walsh B.M., Barnes N.P., Reichle D.J., Jiang S.: „Optical properties of Tm ions in alkali germinate glass”, J. Non-Crystal. Sol., 352, (2006), 5344–5352.
• [15] Peng B., Izumitani T.: „Blue, green, and 0.8 m Tm3+, Ho3+ doped upconversion laser glasses, sensitized by Yb3+”, Opti. Mater., 4, (1995), 701-711.
• [16] Terra I.A.A., de Camargo A.S.S., Terrile M.C., Nunes L.A.O., „Spectroscopic investigations of OH- influence on near-infrared fluorescence quenching of Yb3+/Tm3+ co-doped sodium-metaphosphate glasses”, J. Luminesc., 128, 5-6, (2008), 891–893.