СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ФТОРОФОСФАТНЫХ СТЕКОЛ, АКТИВИРОВАННЫХ ИТТЕРБИЕМ И ЭРБИЕМ

Фторофосфатные стекла являются одними из перспективных матриц для создания иттербий-эрбиевых
лазеров. Это связано с высокой технологичностью синтеза стекол и низким содержанием снижающих
эффективность люминесценции ОН-групп, а также возможностью синтеза стекол с высокими концентрациями редкоземельных ионов (до 15 вес.%). Целью работы являлось комплексное исследование спектрально-люминесцентных свойств фторофосфатных стекол с различным содержанием иттербия и эрбия. Стекла серии Ba(PO3)2-BaF2-СaF2-MgF2-AlF3-SrF2-YF3 получены методом высокотемпературного синтеза. Концентрация фторида эрбия изменялась в пределах 1–12,5 мол.%. Измерены спектры поглощения. На основании полученных данных определены сечения поглощения и параметры Джадда–Офельта. Спектры люминесценции записывались при возбуждении титан-сапфировым лазером с длиной волны 975 нм. Методом МакКамбера были рассчитаны сечения вынужденного излучения. Для расчета радиационного времени затухания люминесценции ионов эрбия использована формула Фюхтбауэра–Ланденбурга. Интегральные сечения поглощения и вынужденного излучения составили abs =1,37×10–18 см–2 и em =1,39×10–18 см–2. Это превышает значения, получаемые в обычных фосфатных стеклах. Максимальное значение квантового выхода люминесценции составило 85% для образца с концентрацией эрбия NEr = 1×1020 см–3. При увеличении концентрации эрбия от 1×1020 см–3 до 12,9×1020 см–3 квантовый выход снижется на 7%, что обусловлено малым содержанием гидроксильных групп во фторофосфатных стеклах. Исследованные стекла являются перспективным материалом для создания лазеров и усилителей, работающих на длине волны 1,5 мкм.

фторофосфатное стекло, лазерные стекла, спектрально-люминесцентные свойства эрбия, иттербий-эрбиевые стекла

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License