Analysis of Nd3+/Yb3+ ions energy transfer in oxyfluoride silicate glass for optical fibre ASE source

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

Warianty tytułu

PL

Analiza przekazywania energii pomiędzy jonami Nd3+/Yb3+ w szkle tlenofluorkowym krzemianowym dla światłowodowego źródła ASE

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents optimisation of Nd3+/Yb3+ ratio to enhance the emission bandwidth at 1 µm. Analysis of the energy transfer scheme between Nd3+ and Yb3+ ions incorporated in oxyfluoride glass was performed. The highest efficiency (60 %) was measured for the equalvalues of absorption cross-section (Yb3+) and emission cross-section (Nd3+). The emission spectrum with 100 nm bandwidth of the Nd3+/Yb3+ co-doped glass samples under excitation at 808 nm was determined. The fabricated glass with the highest efficiency of energy transfer Nd3+--Yb3+ was used as a core in helical core double clad optical fibre.

PL

Artykuł przedstawia optymalizację stosunku Nd3+/Yb3+ w celu zwiększenia szerokości pasma przy 1 µm. Przeprowadzono analizę schematu przekazywania energii pomiędzy jonami Nd3+ i Yb3+ wprowadzonymi do szkła tlenofluorkowego. Największą efektywność (60 %) zmierzono w przypadku równych wartości przekrojów czynnych na absorpcję (Yb3+) i emisję (Nd3+). Określono widmo emisyjne o szerokości pasma 100 nm w przypadku próbek szkła współdomieszkowanego jonami Nd3+ i Yb3+ wzbudzanych przy 808 nm. Wytworzone szkło o najwyższej efektywności przekazywania energii Nd3--Yb3+ wykorzystano jako rdzeń w światłowodzie typu double-clad o rdzeniu spiralnym.

Słowa kluczowe

EN

double clad optical fibre; oxyfluoride silicate glass; optical properties; energy transfer; Nd3+ ions; Yb3+ ions

PL

światłowód duble-clad; tlenofluorkowe szkło krzemianowe; właściwości optyczne; przekazywanie energii; jony Nd3+; jony Yb3+

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 1
• Strony: 44--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Dorosz D.

autor

Żmojda J.

autor

Kochanowicz M.

autor

Dorosz J.

• Bialystok Technical University, Department of Optical Radiation, Białystok, Poland,

Bibliografia

• [1] Ryba-Rymanowski W., Golab S., Cichosz L., Jezowska-Trzebiatowska B.: „Influence of temperature and acceptor concentration on energy transfer from Nd3+ to Yb3+ and from Yb3+ to Er3+ in tellurite glass”, J. Non-Cryst. Solids, 105, 3, (1988), 295-302.
• [2] Batalioto F., de Sousa D.F., Bell M.J.V., Lebullenger R., Hernandes A.C., Nunes L.A.O.: „Optical measurements of Nd3+/ Yb3+ co-doped fluoroindogallate glasses”, J. Non-Cryst. Solids, 273, 1-3, (2000), 233-238.
• [3] Yang C.H., Pan Y.X., Zhang Q.Y., Jiang Z.H.: „Cooperative energy transfer and frequency upconversion in Yb3+-Tb3+ and Nd3+ - Yb3+ - Tb3+ codoped GdAl3(BO3)4 phosphors”, J. Fluoresc., 17, (2007), 500-504.
• [4] Chen D., Wang Y., Ma E., Yu Y., Liu F.: „Partition, luminescence and energy transfer of Er3+/Yb3+ ions in oxyfluoride glass ceramic containing CaF2 nano-crystals”, Opt. Mat., 29, (2007), 1693-1699.
• [5] 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.
• [6] Malinowski M.: Fiber Lasers, Warsaw University of Technology Publishers, Warsaw, Chapter 1, (2003).
• [7] González-Pérez S., Martín I.R., Rivera-López F., Lahoz F.: „Temperature dependence of Nd3+ → Yb3+ energy transfer processes in co-doped oxyfluoride glass ceramics”, J. Non-Cryst. Solids, 353, (2007), 1951-1955.
• [8] Qiu J., Kawamoto Y., „Higly efficient blue upconversion of Tm3+ in Nd3+ - Yb3+ - Tm3+ co-doped ZrF4-based fluoride glass”, J. Fluorine Chem., 110, (2001), 175-180.
• [9] Lu L., Nie Q., Xu T., Dai S., Shen X., Zhang X.: „Up-conversion luminescence of Er3+/Yb3+/Nd3+-codoped tellurite glasses”, J. Luminesc., 126, (2007), 677-681.
• [10] Rai S., Hazarika S.: „Fluorescence dynamics of Tb3+ and Tb3+/ Ho3+ doped phosphate glasses”, Opt. Mat., 30, (2008), 1343- 1348.
• [11] Tanabe S., Kouda T., Hanada T.: „Energy transfer and 1.3 μm emission in Pr - Yb co-doped tellurite glasses”, J. Non-Cryst. Solids, 274, (2000), 55-61.
• [12] Miniscalco W.J., Quimby R.S.: „General procedure for the analysis of Er3+ cross sections”, Opt. Lett., 16, (1991), 258-260.
• [13] Liu Z., Qi C., Dai S., Jiang Y., Hu L.: „Spectra and laser properties of Er3+, Yb3+:phosphate glasses”, Opt. Mat. 21, (2003), 789-794.
• [14] Digonet M.: Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers, CRC Press Publishers, England, Chapter 2, (2001).