Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of gamma radiation on the second-order optical sceptibilities and piezoelectricity of the Rb1-xKxTiOPO4 single crystals

Miedziński R., Fuks-Janczarek I., Majchrowski A., Jaroszewicz L. R.

Optica Applicata

|

2012

|

Vol. 42, nr 1

129-135

EN

We have performed nonlinear optical and piezoelectric studies of the Rb1-xKxTiOPO4 (RKTP) (with x = 0.01 and 0.002) single crystals irradiated by ?-quanta at power 1.23 Gy. We have found that for non-irradiated samples with x = 0.01 the effective second-order susceptibilities determined from the powder-like micrometer samples were less than for x = 0.02 and the effective values of the second-order susceptibilities for 1064 nm were equal to 3.12 pm/V (x = 0.002) and 2.56 pm/V (x = 0.01). After the gamma irradiation the corresponding values were equal to 2.45 pm/V and 2.78 pm/V, respectively. Moreover, for the samples with x = 0.01 one can observe the occurrence of the damage at laser energy density equal to about several J/cm2. Such effect is absent for the pure KTP crystals and may be a consequence of substantial role of the intrinsic defects caused by insertion of potassium ions in the positions of the rubidium cations. At the same time the piezoelectrical constants show an opposite behavior with respect to the SHG.

2

Synthesis and characteristics of optical properties of crystalline YAl3(BO3)4:Cr,Ce

Cieślik I., Żmija J., Majchrowski A., Pępczyńska M., Morawiak P., Włodarski M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2011

|

Vol. 48, nr 1

24--28

EN

Purpose: The purpose of this study is to explore the possibility of conrol the grain size of YAB nanopowder and to investigate the optimum amount of dopant cerium or chromium ions in the matrix of YAB for luminescent intensity. Design/methodology/approach: Nanocrystalline samples of YAB were prepared by sol-gel method and calcination at 1273 K. The structure and morphology of nanopowders were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and aerodynamic aerosol aerodynamic methods. Fluorescent intensity was measured by Fourier transform infrared (FTIR) and intersection of three-dimensional matrix (EM-EX) methods. Findings: It was confirmed that the mean size of the obtained particles depended on the chain length of the precursor polimer used for reaction. The luminescence of YAB doped with cerium and chromium ions was measured. Research limitations/implications: The results can be used in order to further develop sol-gel technology to obtain pure and doped YAB nanopowder. Originality/value: Single phase crystalline YAB synthesis was developed. The measurements XRD confirmed that doping of YAB with some of RE or TM ions favours the formation of additional phase YBO3, having the orgonic structure.

3

Badania generacji impulsowej monokryształów KGW domieszkowanych Er³⁺ i Yb³⁺ do mikrolaserów "bezpiecznych dla wzroku"

Mierczyk Z., Młyńczak J., Kopczyński K., Majchrowski A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr 1

179-188

PL

Przeprowadzono badania generacji impulsowej nowych ośrodków czynnych w układach wzbudzanych laserami półprzewodnikowymi. Badania charakterystyk laserowych opracowanych ośrodków aktywnych i nieliniowych absorberów przeprowadzono w układzie lasera pompowanego wzdłużnie diodą laserową FC 1167 z wyjściem światłowodowym. W układzie tym promieniowanie z diody laserowej kształtowane było przez układ optyczny skupiający wiązkę pompującą w ośrodku aktywnym. Badano akcję laserową w ośrodku aktywnym: GW:Er³⁺, Yb³⁺ (5% Yb³⁺, 1% Er³⁺) z wykorzystaniem ZnSe:Co²⁺ jako modulatora dobroci rezonatora. Uzyskano generację ciągu impulsów promieniowania o długości fali 1,53 μm.

EN

Pulse generation of new active media with the use of laser diode as a pump was carried out. Investigations of laser characteristics of the new active media and nonlinear absorbers were performed. The laser was longitudinally pumped using fiber-coupled laser diode FC 1167. In this system, the pump radiation was shaped by optics focusing it onto the active media. GW:Er³⁺, Yb³⁺ (5% Yb³⁺, 1% Er³⁺) as an active media and ZnSe:Co²⁺ as a modulator were used.

4

Postępy w badaniach fotoprzewodnictwa monokryształów sillenitów mieszanych

Żmija J., Majchrowski A., Szymczak H., Borowiec M. T.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2006

|

R.11, NR 1-2

61--68

PL

Opracowano technologię krystalizacji z roztworów wysokotemperaturowych topiących się niekongruentnie sillenitów i otrzymano mieszane monokryształy Bi12Ti1-xPbxO20 (BTPbO) (x = 0,08; 0,16; 0,23; 0,36; 0,46; i 0,56), monokryształy Bi25FeO40 (BFeO) oraz mieszane monokryształy Bi12Ti1-xFexO20 (BTFeO, x = 0,3). Określono górną granicę zawartości jonów ołowiu w mieszanych monokryształach BTPbO. Maksymalne wartości fotoprzewodnictwa uzyskano dla monokryształów o nominalnej wartości x = 0,2. Przeprowadzono badania fotoprzewodnictwa w szerokim przedziale spektralnym w funkcji temperatury, częstotliwości (światło modulowane) i składu (wartości x). Zaobserwowano dwa typy zależności fotoprzewodnictwa od temperatury. Do pierwszej grupy należą monokryształy sillenitów z żelazem, dla których fotoprzewodnictwo zanika ze zmniejszeniem temperatury. Do grupy drugiej należą sillenity mieszane BTPbO, dla których zależność temperaturowa jest wieloekstremowa. Wszystkie widma fotoprzewodnictwa zbadanych monokryształów sillenitów prostych i mieszanych składają się z trzech części: niskoenergetycznej odpowiadającej fotoprzewodnictwu „domieszkowemu”; o energii pośredniej związanej z fotojonizacją polaronu; wysokoenergetycznej odpowiadającej przejściu pasmo - pasmo.

EN

Crystallization from high temperature solutions of incongruently melting sillenites has been developed. Single crystals of Bi12Ti1-xPbxO20 (BTPbO) (x = 0.08; 0.16; 0.23; 0.36; 0.46; and 0.56), Bi25FeO40 (BFeO) and Bi12Ti1-xFexO20 (BTFeO, x = 0.3) have been obtained. The upper level of Pb concentration in mixed BTPbO single crystals has been found. Maximal photconductivity has been obtained for BTPbO samples grown from melts containig 20 at.% of lead. Sillenite photoconductivity has been investigated in a broad spectral range in dependence of temperature, frequency (modulated light) and concentration of components. Two modes of photoconductivity-temperature dependences have been found. In sillenites containing iron the photoconductivity vanishes with decreasing temperature. In case of mixed BTPbO sillenites the dependence has multi-peak shape. All spectra of investigated sillenites consist of three parts: low-energy part corresponding to dopants photoconductivity; medium-energy part connected with ionization of polarons; high-energy part connected with bandband transitions.

5

Badania generacyjne monokryształów KGW domieszkowanych Er³⁺ i Y³⁺ do mikrolaserów cw "bezpiecznych dla wzroku"

Mierczyk Z., Młyńczak J., Kopczyński K., Majchrowski A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2006

|

Vol. 55, nr 4

7-20

PL

Przeprowadzono badania generacji cw mikrolaserów z nowymi ośrodkami czynnymi w układach wzbudzanych laserami półprzewodnikowymi. Opracowano technologię powłok cienkowarstwowych, w tym warstw antyrefleksyjnych, zwierciadeł całkowicie odbijających i zwierciadeł transmisyjnych (dichroicznych). Badania charakterystyk laserowych opracowanych ośrodków aktywnych przeprowadzono w układzie lasera pompowanego wzdłużnie diodą laserową FC 1167 z wyjściem światłowodowym. W układzie tym promieniowanie z diody laserowej kształtowane było odpowiednio przez układ optyczny, skupiający wiązkę pompującą w ośrodku aktywnym. Badano akcję laserową w ośrodku aktywnym: KGW:Er³⁺, Y³⁺ (5% Y³, 1% Er³⁺). Uzyskano generację promieniowania cw o długości fali 1,53 µm. W układzie laserowym z ośrodkiem aktywnym KGW:Y³ uzyskano generację promieniowania cw o długości fali 1,03 µm.

EN

Investigations of cw laser generation of microlasers with new active media pumped by laser diode were carried out. The technology of thin films such as antireflecting layers, reflecting mirrors and transmitting mirrors (dichroic) was developed. The laser generation of the developed active media was achieved using fiber coupled laser diode FC 1167 as a pump. The active media were pumped longitudinally. The radiation of the laser diode was shaped by a set of optical elements and focused onto the active medium. Using GW:Er³⁺, Y³⁺; (5% Y³⁺, 1% Er³⁺) as an active medium, cw laser generation at 1.53 µm was obtained and using GW:Y³⁺ as an active medium, cw laser generation at 1.03 µm was obtained.

6

Badanie własności optycznych i spektroskopowych monokryształów wolframianów domieszkowanych jonami Er i Yb : nowych ośrodków aktywnych do mikrolaserów „bezpiecznych dla oka"

Mierczyk Z., Młyńczak J., Kopczyński K., Majchrowski A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 12

53-77

PL

Przeprowadzono badania własności optycznych i spektroskopowych kryształów wolframianu potasowo-gadolinowego domieszkowanych jonami Er³⁺ i Yb³⁺. Monokryształy KGW:Er³⁺, KGW:Yb³⁺ i KGW:Er³⁺, Yb³⁺ uzyskane były metodą wzrostu z topników. Wyznaczono widma absorpcji w zakresie spektralnym 190- 5000 nm za pomocą spektrofotometru Lambda 900. Badano również widma luminescencji wzbudzonej promieniowaniem 980 nm emitowanym przez lampę ksenonowąw układzie spektrofluorymetru FS 900 oraz wyznaczono czasy życia zarówno jonów Er³⁺ jak i jonów Yb³⁺ na górnych poziomach laserowych odpowiednio ⁴I₁₃/₂ oraz ²F₅/₂. W widmach absorpcji badanych kryształów wyróżniono charakterystyczne dla jonów Er³⁺ i Yb³⁺ grupy pasm, przy czym widmo absorpcji jonów Er³⁺ jest znacznie bogatsze, gdyż występują w nim pasma absorpcji zarówno w obszarze widzialnym (360 nm, 380 nm, 405 nm, 450 nm, 485 nm, 520 nm, 650 nm i 790 nm), jak i w podczerwieni (965 nm i 1530 nm). W widmie absorpcji jonów Yb³⁺ występuje tylko jedna grupa pasm w obszarze podczerwieni (maksima 914 nm, 941 nm i 968 nm). Stosunki intensywności poszczególnych pasm absorpcji jonów Er³⁺ i Yb³⁺ w badanych kryształach są stałe, natomiast bezwzględne wartości zależą od koncentracji wprowadzonych domieszek. Pasma absorpcji jonów Er³⁺ w obszarze widzialnym umożliwiają wzbudzanie lampą wyładowczą, natomiast pasma absorpcji jonów Yb³⁺ w obszarze 980 nm zapewniają wzrost efektywności pompowania diodą laserową. Interesujące z punktu widzenia generacji promieniowania laserowego „bezpiecznego dla wzroku" pasma w widmie luminescencji jonów Er³⁺ w zakresie 1450÷1650 nm są związane z przejściami kwantowymi ⁴I₁₃/₂ → ²F₅/₂ (maksimum 1530 nm). Wprowadzenie jonów Yb³⁺ powoduje wzrost intensywności luminescencji KGW:Er³⁺, Yb³⁺ w paśmie 1530 nm w wyniku procesu sensybilizacji. Pomiary czasu zaniku fluorescencji jonów Er³⁺ na górnym poziomie laserowym (⁴I₁₃/₂) przeprowadzone dla próbek kryształów KGW domieszkowanych Er³⁺ i Yb³⁺ wykazały, że ze wzrostem koncentracjijonów Er³⁺ od 1% at. do 6% at. skraca się czas życia jonów Er³⁺ od 5,1 ms do 4,3 ms. Efekt stężeniowego gaszenia fluorescencji pojawia się po przekroczeniu 2% at. Er³⁺. Na podstawie przeprowadzonych badań optycznych i spektroskopowych stwierdzono, że najlepszymi z punktu widzenia generacji promieniowania laserowego są kryształy KGW:Er³⁺, Yb³⁺ (1% Er³⁺, 5% Yb³⁺), gdyż wykazują one największy współczynnik absorpcji dla promieniowania pompy i największą luminescencję jonów erbu.

EN

Studies of optical and spectroscopic properties of potassium-gadolinium tungstate crystals admixtured by Er³⁺ and Yb³⁺ ions have been carried out. KGW:Er³⁺, KGW:Yb³⁺ and KGW: Er³⁺ Yb³⁺ single crystals have been obtained by growing from a flux. The absorption spectra in the range at 190-5000 nm have been determined using the Lambda 900 spectrometer. The luminescence spectra excited by 980 nm radiation emitted by xenon lamp in the FS 900 spectrofluorimeter were also studied and the life time of Er³⁺ as well as Yb³⁺ ions have been found at a high laser levels ⁴I₁₃/₂ and ²F₅/₂ respectively. It has been found that Er³⁺ spectrum is richer than the Yb³⁺ one since the former spectrum contains the bands in the visible range (360 nm, 380 nm, 405 nm, 450 nm, 485 nm, 520 nm, 650 nm and 790 nm), as well as in the infrared (965 nm and 1530 nm). In the spectrum of Yb³⁺ ions only single group of bands occurs in the infrared range (maximums 914 nm, 941 nm and 968 nm). From the point of view of generation of a eye safe radiation the bands luminescence spectrum of Er³⁺ ions in 1450-1650 nm range are connected with the ⁴I₁₃/₂ → ⁴I₁₅/₂ (maximum 1530 nm) quantum transition. On the basis of the carried out optical and spectroscopic studies it has been stated, that from the point of view of laser generation the best crystals are KGW:Er³⁺, Yb³⁺ (1% Er³⁺, 5% Yb³⁺), since they show the largest absorption coefficient for the pump radiation and the largest Er³⁺ ion luminescence.

7

Poszukiwanie fotonadprzewodnictwa w monokryształach sillenitów

Żmija J., Majchrowski A., Szymczak H., Borowiec M. T.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2004

|

R. 9, NR 1-2

9--20

PL

Opracowano technologię monokrystalizacji mieszanych sillenitów Bi12Ti1-xPbxO20 (M = V, Ga, Pb, Cu) z rozbvorow wysokotemperaturowych metodą TSSG (Top Seeded Solution Growth - w wyniku wzrostu na zorientowanych zarodziach). Zbadano zależności temperaturowe fotoprzewodnictwa tych materiałów. W stosunku do najlepszych do tej pory znanvch fotoprzewodnikow sillenitowych właściwości fotoprzewodzące poprawiono o 4÷5 rzędów wielkość, w warunkach stałego oświetlenia. Udokumentowano zmiany oporności właściwej indukowane światłem w przedziale 15÷17 rzędów wielkości. Stwierdzono, że największe fotoprzewodmctwo występuje Bi12Ti1-xPbxO20 (x = 0,2). Jest ono związane z generacją ziaren metalicznych w Bi12Ti1-xPbxO20.

EN

Technology of mixed sillenites Bi12Ti,.xMxO20 (M = V, Ga, Pb, Cu) single crystal growth from high temperature solutions (Top Seeded Solution Growth - TSSG) has been developed. Temperature dependences of photoconductivity for these materials have been investigated. In comparison to known photoconducting sillenites, their photoconductivity was increased by 4-5 orders of maenitude. The changes of resistivity induced by illumination has been found to occur in the range of 15-17 orders of magnitude. The highest photoconductivity has been found in Bi12Ti1-xPbxO20 (x=0.2). It was connected with formation of metallic grains in Bi12Ti1-xPbxO20.

8

Site symmetries of rare-earth and transition metal ions in Li₂B₄O₇ glasses

Kaczmarek S., Tsuboi T., Boulon G., Majchrowski A., Kwaśny M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 4

27-40

EN

Absorption and emission spectra of Eu and Dy, Yb and Ti ions in Li₂B₄O₇ glasses grown in oxygen and hydrogen gas atmospheres were measured for valency states and lattice-sites in oxygen and hydrogen gas atmospheres were measured for valency states and lattice-sites analysis. For the Li₂B₄O₇ glass doped with Eu²⁺, Eu³⁺ and Dy³⁺ ions (grown in oxidizing and reducing atmospheres), absorption and emission bands due to these ions were investigated before and after gamma irradiation. For the Yb³⁺ - doped Li₂B₄O₇ glass, a week, broad band was observed near the sharp 976,3 nm absorption band. The origin of this band is discussed in comparison with other glasses. Moreover, irradiation experiments using γ-rays were also performed in order to investigate the possibility of valency change of Yb ions. Coexistence of Yb²⁺ and Yb³⁺ ions was observed after gamma irradiation. It was found that Ti⁴⁺ ions, which are produced under oxidizing atmosphere, change to Ti³⁺ ions after gamma irradiation with a dose of 10⁵ Gy. An additional absorption band observed at about 500 nm is due to the Ti³⁺ ions accompanied by charge-compensating vacancy and does not give any emission.

PL

Zmierzono widma absorpcji i emisji jonów Eu, Dy, Yb oraz Ti w szkłach Li₂B₄O₇ otrzymanych w atmosferach tlenu i wodoru, w celu analizy symetrii położeń i stanów walencyjnych. Dla szkieł domieszkowanych Eu²⁺, Eu³⁺ i Dy³⁺ (wzrost w atmosferze utleniającej i redukującej) zmierzono widma absorpcji i emisji przed i po naświetleniu kwantami gamma. Dla szkła domieszkowanego Yb w widmie absorpcji zaobserwowano szerokie pasmo w pobliżu ostrej linii 976,3 nm. Zanalizowano pochodzenie tej linii, porównując szkło Li₂B₄O₇ z innymi szkłami. Ponadto przeprowadzono naświetlenie próbki kwantami gamma w celu zmiennej walencyjności jonów Yb³⁺. Stwierdzono, że jony Ti⁴⁺, które powstały przy wzroście w atmosferze utleniającej przechodzą w jony Ti³⁺ po naświetleniu próbek kwantami gamma dawką 10⁵ Gy. Powstałe dodatkowe pasmo absorpcji ok. 500 nm pochodzi od jonów Ti³⁺ otoczonych oktaedrycznie z kompensującym ładunek wakansem tlenowym i nie daje żadnej emisji.

9

Oxide crystals for solid state laser applications

Łukasiewicz T., Majchrowski A., Mierczyk Z.

Opto-Electronics Review

|

2001

|

Vol. 9, No. 1

49-56

EN

Recent trends in optoelectronics are towards small solid state lasers pumped by laser diodes. The paper describes efforts to create material basis for the development of this branch of optoelectronics. Single crystal growth and properties of many compounds acting as active laser or self-frequency doubling materials, passive modulators, nonlinear optical materials, and acousto-optic materials are discussed, including aluminium garnet with high neodymium concentration, vanadates, borates, and double tungstates.

10

Monokryształy tlenkowe dla elektroniki i fotoniki

Łukasiewicz T., Majchrowski A., Mierczyk Z.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2001

|

Vol. 42, nr 2

19-22

PL

Rozwój elektroniki zależy w dużym stopniu od będących do dyspozycji materiałów oferujących odpowiednie własności. W pracy przedstawiono kierunki działań w zakresie nowych materiałów monokrystalicznych prowadzonych na świecie. Zaprezentowano badania prowadzone w ITME, IOE WAT, IFT WAT w zakresie technologii wytwarzania materiałów i techniki pomiarowej. Omówiono podstawowe własności fizyczne i strukturalne materiałów tlenkowych dla laserów na ciele stałym tj. materiałów wykorzystywanych jako ośrodki aktywne, stosowanych do pasywnej modulacji dobroci, jako podłoże dla techniki cienkowarstwowej i o własnościach nieliniowych do powielania częstości.

EN

Very quickly developing of optoelectronics, specially practical application of laser technique in many domains, needs a many materials possesing suitable properties. For some years trends in optoelectronics are toward small solid state lasers pumped by laser diodes. The intensive search for new crystals with good optical quality, very high structural perfection and improved lasing properties for applications both in bulk and microlasers are still carried on. The paper describes investigation of crystallization of oxide single crystals as well their characterization. Growth and properties of many compounds acting as active laser or selffrequency doubling materials, passive modulators, nonlinear optical materials, crystals used as substrates for blue lasers and acoustopic materials are discussed. Such oxide single crystals like yttrium aluminium garnet with high neodymium concentration, vanadates, borates and double tungstates are presented. A lot of them were obtained and researched in Poland.

11

Blue fluorescence of Li₂B₄O₇ glasses doped with rare-earths and transition metal ions

Kaczmarek S., Grinberg M., Wiśniewski K., Koepke C., Majchrowski A., Czuba M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2001

|

Vol. 50, nr 8

131-146

EN

Absorption and emission spectra of Cr, Eu and Dy ions in Li₂B₄O₇ glasses melted in oxygen and hydrogen were measured for valency states and excited states analysis. It was stated that the presence of Cr⁶⁺ ion is limited by composition of the starting mixture and atmosphere of the melting and that this ion arises as a Cr⁶⁺O₄ complex. The 308 nm line excites the Li₂B₄O₇:Cr glass within the highest absorption peak which can be ascribed to the following charge transfer transition: Cr⁶⁺O₄(3d⁰2p⁶) -Cr⁵⁺O → (3d¹2p⁵). Under gamma irradiation Cr⁶⁺O₄ complex of 3d(0) configuration can be disintegrated giving additional absorption bands may be (beside self-emission of the glass) responsible for 430 nm emission.

PL

Przeprowadzono pomiary widm absorpcji i emisji szkieł LiB₄O₇ domieszkowanych Cr, Eu oraz Dy w celu dokonania analizy stanów walencyjnych oraz stanów wzbudzonych. Stwierdzono, że obecność jonu Cr⁶⁺ determinowana jest przez skład mieszaniny wyjściowej oraz atmosferę wzrostu i że jon ten występuje w postaci kompleksu Cr⁶⁺O₄. Linia 308 nm lasera excimerowego wzbudza szkło Li₂B₄O₇:Cr do wyżej położonego piku absorpcyjnego, który można opisać jako wynik przejścia typu charge-transfer: Cr⁶⁺O₄ (3d⁰2p⁶-Cr⁵⁺O⁻(3d¹2p⁵). Pod wpływem promieniowania gamma kompleks Cr⁶⁺O₄ o konfiguracji 3d⁰ może zostać rozerwany dając dodatkowe pasma absorpcji charakterystyczne dla centrów Cr³⁺ i Cr⁴⁺ w położeniach tetraedrycznych. Jedno z tych dodatkowych pasm może być odpowiedzialne za emisję 430 nm.

12

Defekty radiacyjne w monokryształach i szkłach Li₂B₄O₇

Kaczmarek S. M., Majchrowski A., Kisielewski J., Kwaśny M., Wrońska T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2000

|

Vol. 49, nr 2

87-98

PL

W pracy określono poziom zdefektowania monokryształów oraz szkła Li₂B₄O₇ przed i po procesie naświetlenia kwantami γ dawkami od 10⁴ do 10⁶ Gy. Stwierdzono obniżenie absorpcji monokryształów poddanych obróbce radiacyjnej dla określonej wartości dawki (10⁶ Gy), szczególnie w obszarze widmowym w pobliżu krawędzi absorpcji (<190 nm). Defektami powodującymi podwyższoną absorpcję wydają się być głównie (resztkowe) naprężenia termiczne.

EN

The defect level of Li₂B₄O₇ single crystals and glasses was determined before and after γ-irradiation with doses from 10⁴ to 10⁶ Gy. Absorption decrease of single crystals after radiation treatment near the short wave absorption edge was stated for a dose of 10⁶ Gy. Defects which lead to increase of the absorption seem to be mainly the thermal stresses.