Анизотропия излучения и поглощения оптических центров в стеклах для волноводных лазеров и усилителей света
Аннотация:
Исследована анизотропия поглощающих и излучающих оптических центров для ионов эрбия и тулия в стеклах для рабочих лазерных переходов на длинах волн 1.55 мкм и 1.47 мкм, представляющих наибольший интерес для современной оптической связи. Проведен комплекс фундаментальных исследований, включающий разработку новых методов исследования поляризованной люминесценции и создание высокочувствительных спектральных установок, обнаружение новых поляризационных эффектов в эр- биевых и тулиевых лазерных стеклах и оптимизацию характеристик лазерных стекол. Разработан метод и создана чувствительная установка для измерения спектров поляризованной люминесценции эрбия и тулия в стеклах при нерезонансном возбуждении. Впервые обнаружена частичная поляризация люминесценции ионов эрбия и тулия в стеклах для основных лазерных переходов4I13/2® 4Ii5/2 (1=1.55 мкм) иЪИ4 ® 3F4(1=1.47 мкм) при возбуждении линейно поляризованным лазерным светом. Форма спектра поляризованной люминесценции зависит от длины волны возбуждающего света и состава матрицы стекла. Степень поляризации зависит как от спектрального диапазона возбуждения, так и от спектрального диапазона регистрации. Для эрбиевых стекол степень поляризованной люминесценции достигает максимального значения ~1%, для тулиевых ~10%. Все наблюдавшиеся эффекты объяснены на основе модели, согласно которой при оптическом переходе между парой штарковских подуровней анизотропия поглощения и излучения света соответствует для ионов эрбия модели эллипсоидального осциллятора, а для ионов тулия - модели линейного осциллятора. Поляризованная люминесценция исследована для ионов эрбия в силикатных и фосфатных стеклах, для ионов тулия - в сурьмяно-силикатных, германатных и теллуритных стеклах. На основе концентрационных зависимостей степени поляризованной люминесценции рассчитаны скорости миграции возбуждений и фундаментальные микропараметры лазерных стекол - радиусы Ферстера для миграции и ап-конверсионного нелинейного тушения. Разработан метод и создана установка для прямого измерения спектров усиления/потерь в лазерных высококонцентрированных итгербий/эрбиевых стеклах. Метод позволяет проводить измерение усиления в широких пределах уровня накачки (1-70%), а также определять населенность метастабильного уровня 4I13/2дляразличных мощностей возбуждающего лазерного излучения. При помощи разработанного метода исследовано влияние состава матрицы стекла и концентрации иттербия и эрбия на спектры усиления/потерь. Полученные данные позволили определить предельные концентрации ионов эрбия и иттербия в лазерном стекле, а также оптимизировать их соотношения для наиболее эффективной работы микролазеров и планарных оптических усилителей света.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Современные информационные технологии в ТПП приборостроительного предприятия
- Сканирующая зондовая микроскопия, спектроскопия и литография
- Совершенствование энергетических показателей энергоподсистем электротехнических комплексов и систем с полупроводниковыми преобразователями
- Исследование концентраторов механических напряжений и микродеформаций элементной базы микроэлектроники и микросенсорной техники
- UNIMOD – инструментальное средство для автоматного программировани
- Поляризационно-оптический контроль поверхностных слоев твердых тел
- Исследование взаимодействия оптического излучения с элементами лазерных систем и биологическими объектами. Лазерная модификация поверхности зуба человека
- Скручивание нанотрубки в вязкой жидкости
- Возможная реализация операций в элементах квантового компьютера на квантовых волноводах
- Анализ инвариантных преобразований в информационных оптико-электронных системах позиционирования
- Определение амплитудно-временной структуры сигналов, отраженных от крупногабаритных объектов при их спектрозональной импульсной оптической локации
- Определение отражательных характеристик элементарных ламбертовых поверхностей при нестационарном облучении
- Инвариантность в оптических схемах оптико-электронных систем контроля прогиба
- Взаимодействие встречных световых импульсов из малого числа колебаний в нелинейных диэлектрических средах
- Динамика среднеквадратической ширины спектра симметричных импульсов из малого числа колебаний поля в нелинейных диэлектрических средах
- Динамика сильного поля светового импульса из малого числа колебаний в диэлектрической среде
- Фурье-голография в парадигме когнитивной (функциональной) системы
- Логико-лингвистическое моделирование методом фурье-голографии: реализация немонотонных рассуждений
- Исследование процесса полирования сапфира
- Влияние дисперсии стекол на определение клинической рефракции глаза