DOI: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-980-986


УДК 535.331

ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ОКСИДОВ НА АП-КОНВЕРСИОННУЮ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ ИОНОВ ЭРБИЯ В ЩЕЛОЧНОГЕРМАНАТНЫХ СТЕКЛАХ

Кузьменко Н.К., Асеев В.А., Ходасевич М.А., Федоров Ю.К.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Кузьменко Н.К., Асеев В.А., Ходасевич М.А., Фёдоров Ю.К. Влияние добавок оксидов на ап-конверсионную люминесценцию ионов эрбия в щелочногерманатных стеклах // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 6. С. 980–986. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-980-986


Аннотация
Исследовано влияние различных оксидов на ап-конверсионную люминесценцию иона эрбия в натриево-германатном стекле. Методом высокотемпературного синтеза при температуре 1250 °С в корундовых тиглях синтезировано стекло состава 58,95GeO2–27,79Na2O–8,67Yb2O3–4,34LaO–0,25Er2O3 мол.% с добавлением следующих оксидов: Al2O3, Nb2O5, SiO2, BaO, TiO2, PbO, P2O5, MgO. Спектры ап-конверсионной люминесценции регистрировались при возбуждении излучением полупроводникового лазера с длиной волны 975 нм в диапазоне длин волн 450–700 нм. На спектрах люминесценции выделены три полосы, соответствующие излучательным переходам иона эрбия: 2H11/2→4I15/2 с максимумом около 520 нм; 4S3/24I15/2 максимум 550 нм и 4F9/24I15/2 максимум 670 нм. Выполнено сравнение полученных спектров ап-конверсионной люминесценции стекла с добавками с исходным стеклом. Показано влияние различных оксидов на перераспределение относительной интенсивности полос люминесценции. По сравнению с красной полосой (4F9/24I15/2) люминесценции интенсивность зеленой полосы (2H11/24I15/2) максимальна для стекла с добавкой оксида фосфора, минимальной интенсивностью обладает стекло с добавкой оксида свинца. Полученная зависимость относительных интенсивностей полос ап-конверсионной люминесценции от состава стекла может найти практическое применение при разработке оптических люминесцентных датчиков, а также ап-конвертеров для солнечных батарей.

Ключевые слова: ап-конверсионная люминесценция, германатные стекла, эрбий

Благодарности. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и БРФФИ в рамках научного проекта № 18-58-00043 Бел_а.

Список литературы
  1. Mikami M., Watanabe H., Uheda K., Shimooka S., Shimomura Y., Kurushima T., Kijima N. New phosphors for white LEDs: Material design concepts // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2009. V. 1. N 1. P. 1–10. doi: 10.1088/1757-8981/1/1/012002
  2. Афанасьев В.П., Васильев В.Н., Игнатьев А.И., Колобкова Е.В., Никоноров Н.В., Сидоров А.И., Цехомский В.А. Новые люминесцентные стекла и стеклокерамики и перспективы их использования в солнечной энергетике // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 10. С. 69–79.
  3. Mohapatra M., Naik Y.P., Natarajan V., Seshagiri T.K., Singh Z., Godbole S.V. Rare earth doped lithium titanate (Li2TiO3) for potential phosphor applications // Journal of Luminescence. 2010. V. 130. N 12. P. 2402–2406. doi: 10.1016/j.jlumin.2010.08.001
  4. Rao R.P. Preparation and characterization of fine‐grain yttrium‐based phosphors by sol‐gel process // Journal of the Electrochemical Society. 1996. V. 143. N 1. P. 189–197. doi: 10.1149/1.1836407
  5. Zhao Y., Shu C. Multi-wavelength lasing oscillation of a Vernier-type unidirectional Er3+-doped fiber compound ring // Applied Physics Letters. 1997. V. 70. N 25. P. 3344–3346. doi: 10.1063/1.119165
  6. Kogel J.E., Trivedi N.C., Barker J. M., Krukowski S.T. Industrial minerals & rocks: Commodities, markets, and uses. Littleton, CO, USA: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., 2006. P. 769–792.
  7. Duarte F.J. Tunable laser applications. New York: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009. 480 p.
  8. Wang X., Liu Q., Bu Y., Liu C.-S., Liu T., Yan X. Optical temperature sensing of rare-earth ion doped phosphors // RSC Advances. 2015. V. 5. N 105. P. 86219–86236. doi: 10.1039/c5ra16986k
  9. Desurvire E. Erbium-doped fiber amplifiers: Principles and applications. New York: Wiley, 1994. 800 p.
  10. Овсянкин В.В., Феофилов П.П. Кооперативная сенсибилизация люминесценции галоидо-серебряных солей и спектральная сенсибилизация фотографических эмульсий // Доклады АН СССР. 1967. Т. 174. № 4. С. 787–790.
  11. Lunter S.G., Fyodorov Yu.K., Development of erbium laser glasses // Proc. of F. Simp. Light materials, Laser Technology material for Optic Telecomm., 1994. V. 2. P. 327–333.
  12. Auzel F. Upconversion processes in coupled ion systems // Journal of Luminescence. 1990. V. 45. N 1-6. P. 341–345. doi: 10.1016/0022-2313(90)90189-I
  13. Немилов С.В. Оптическое материаловедение: Термодинамические и релаксационные свойства стеклообразующих расплавов и стекол: Учебное пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2014. 132 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика