СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИК–ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (Y1-xYbx)3Al5O12 ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ


https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-51-56

Полный текст:


Аннотация

Исследованы люминесцентные свойства твердых растворов (Y1-xYbx)3Al5O12 при лазерном возбуждении. Получены спектры ИК-люми несценции при возбуждении лазерным излучением с длиной волны 0,94 мкм. Проведен анализ спектров люминесценции для твердых растворов с различной концентрацией ионов иттербия в составе и установлены зависимости интенсивности люминесценции от активаторного состава. Установлено, что в диапазоне концентраций ионов иттербия в составе (0,03 £ x £ 0,09) происходит значительное увеличение интенсивности люминесценции в области 1032 нм и достигает максимума. При дальнейшем увеличении концентрации ионов иттербия в диапазоне (0,09 £ x £ 0,115) наблюдается уменьшение интенсивности люминесценции. Уменьшение интенсивности люминесценции вызвано действием мультипольных и миграционных взаимодействий между ионами иттербия, а также тем, что при повышенных концентрациях возрастает вероятность рекомбинации энергии между ионами иттербия и различными тушащими центрами. Установлено, что изменение концентрации ионов иттербия оказывает также сильное влияние на кинетические характеристики ИК-люминесценции твердых растворов (Y1-xYbx)3Al5O12. При увеличении концентрации активатора до 0,03 мольных долей постоянная времени послесвечения t монотонно увеличивается с 1040 до 1120 мкс. При дальнейшем увеличении содержания активатора в составе твердого раствора t монотонно уменьшается и при концентрации активатора, равной 0,15 мольных долей, составляет 744 мкс. Для твердых растворов (Y1-xYbx)3Al5O12 с максимальной интенсивностью ИК-люминесценции в полосе 1032 мкм постоянная затухания составляет примерно 794 мкс.


Об авторах

Е. И. Поздняков
ФГАОУ ВПО «Северо–Кавказский федеральный университет
Россия
аспирант


В. А. Воробьев
ООО НПФ «ЛЮМ»
Россия
доктор техн. наук


О. Я. Манаширов
ООО НПФ «ЛЮМ»
Россия
кандидат техн. наук


Список литературы

1. Манаширов, О. Я. Влияние чистоты исходных веществ на интенсивность люминесценции эрбия в антистоксовых люминофорах / О. Я. Манаширов, Н. И. Смирдова, Н. П. Ефрюшина, Н. С. Полуэктов // Высокочистые вещества. – 1988. – № 3. – С. 198—201.

2. Geller, S. Crystal chemistry of the garnets / S. Geller // Z. Kristallographic. – 1967. – V. 125. – N 1 – 6. – Р. 1—47.

3. Зимина, Г. В. Синтез и исследование алюмоиттриевых гранатов, легированных неодимом и иттербием / Г. В. Зимина, А. В. Новоселов, И. Н. Смирнова, Ф. М. Спиридонов, Г. Я. Пушкина, Л. Н. Комиссарова // Журн. неорган. химии. – 2010. – Т. 55, № 12. – C. 1945—1948.

4. Манаширов, О. Я. Синтез и исследование ИК-люминес цен ции твердых растворов (Y1-xYbx)2O3 при лазерном возбуждении / О. Я. Манаширов, В. А. Воробьев, Б. М. Синельников, Е. М. Зверева // Вестн. СевКавГТУ. – 2011. – № 8. – С. 14—24.

5. Чугунова, М. М. Люминесцентные свойства прозрачных керамик Y3Al5O12 : Yb / М. М. Чугунова, И. А. Каменских, В. В. Михайлин, С. А. Усенко // Оптика и спектроскопия. – 2010. – Т. 109, № 6. – С. 925—957.

6. Esmaeilzadeh, M. Experimental study on temperature dependence of absorption and emission properties of Yb : YAG crystal as a disk laser medium / M. Esmaeilzadeh, H. Roohbakhsh, A. Ghaedzadeh // World Acad. of Sci., Eng. and Technol. – 2012. – V. – 63. – P. 436—439.

7. Schmitt, R. L. Design and performance of a high-repetition-rate single-frequency Yb : YAG microlaser / R. L. Schmitt, Binh T. Do // Proc. of SPIE. – 2008. – V. 6871. – P. 39—48

8. Niklas, A. Disclosure of defects in YAG crystals by the thermoluminescence method / A. Niklas // Appl. Phys. – 1984. – V. 35. – P. 249—253

9. Taira, T. Modeling of quasi−three−level lasers and operation of cw Yb : YAG lasers / T. Taira, W. M. Tulloch, R. L. Byer // Appl. Optics. – 1997. – V. 36, N 9. – P. 1867—1874

10. van Pieterson, L. Charge transfer luminescence of Yb3+ / L. van Pieterson, M. Heeroma, E. de Heer, A. Meijerink // J. of Luminescence. – 2000. – V. 91. – P. 177—193.

11. Laversenne, L. Optimization of spectroscopic properties of Yb3+-doped refractory sesquioxides: cubic Y2O3, Lu2O3 and monoclinic Gd2O3 / L. Laversenne, Y. Guyot, C. Coutaudier // Optical Mater. – 2001. – V. 16. – P. 475—483.

12. Dexter, D. L. A theory of sensitized luminescent in solids / D. L. Dexter // J. Chem. Phys. – 1953. – V. 21, N 5. – P. 836—850.

13. Dexter, D. L. Theory of concentration quenching in inorganic phosphors / D. L. Dextrer, L. Shulman // J. Chem. Phys. – 1954. – V. 22, N 6. – P. 1064—1070.

14. Полуэктов, Н. С. Определение микроколичеств лантаноидов по люминесценции кристаллофосфоров / Н. С. Полуэктов, Н. П. Ефрюшина, С. А. Гава. – Киев : Наукова думка, 1976. – 212 с.

15. Boulon, G. Why so deep research on Yb3+-doped optical inorganic materials? / G. Boulon // J. Alloys and Compounds. – 2008. – V. 452. – P. 1—11.

16. Yoshikawa, A. Growth and spectroscopic analysis of Yb3+-doped Y3Al5O12 fiber single crystals / A. Yoshikawa, G. Boulon, L. Laversenne // J. Appl. Phys. – 2003. – V. 94. – Р. 5479—5488.

17. Bensalah, A. Spectroscopic properties of Yb3+ : LuLiF4 crystal growth by the Gzochralski method for laser applications and evaluation of quenching processes: a comparison with Yb3+ : LuLiF4 / A. Bensalah, Y. Guyot, A. Brenier // J. Alloys and Compounds. – 2004. – V. 380. – P. 15—26.

18. Zhang, L. Evaluation of spectroscopic properties of Yb3+ in tetraphosphate glass / L. Zhang, H. Hu // J. Non−Cryst. Solids. – 2001. – V. 292. – P. 108—114.

19. Boulon, G. Radiactive and non-radiactive energy transfers in Yb3+-doped sesquioxide and garnet laser crystals from combinatorial approach based on gradient concentration fibers / G. Boulon, L. Laversenne, C. Goutaudier // J. Luminescence. – 2003. – V. 102 – 103. – P. 417—425.

20. DeLoach, L. D. Evaluation of absorption and emission properties of Yb3+ doped crystals for laser applications / L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase // JEEE J. Quantum Electronics. – 1993. – V. 29, N 4. – P. 1179—1191.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Поздняков Е.И., Воробьев В.А., Манаширов О.Я. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИК–ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (Y1-xYbx)3Al5O12 ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2013;(2):19-23. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-51-56

For citation: Pozdnyakov E.I., Vorobyev V.A., Manashirov O.Y. SYNTHESIS AND STUDY OF THE INFRARED LUMINESCENCE OF SOLID SOLUTIONS (Y1-XYBX)3AL5O12 WITH LASER EXCITATION. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2013;(2):19-23. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-51-56

Просмотров: 313

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)