Исследование температурного тушения люминесценции в кристалле, активированном ионами иттербия и эрбия

Рисунок 17 - Схема эксперимента

Полученные данные с осциллографа обрабатывал с помощью программы Microsoft Office Excel. Для кристалла активированного иттербием использовался лазер LCM-DTL-329QT с длинной волны 1053 нм. Тушение люминесценции наблюдалось при 1000 нм. Изменение интенсивности люминесценции для данного кристалла при разных температурах можно увидеть на рисунках 18 - 19. На данных рисунках видно, что в первые моменты времени интенсивность резко возрастает, а затем убывает но уже более монотонно.

Рисунок 18 - Изменение интенсивности люминесценции в единицу времени при температуре 463 К

Рисунок 19 - Изменение интенсивности люминесценции в единицу времени при температуре 423 К

На рисунках 20-21 изображены графики кинетик кристалла с помощью которых находилось время тушения люминесценции.

Рисунок 20 - Кинетика затухания люминесценции кристалла при температуре 463 К

Рисунок 21 - Кинетика затухания люминесценции кристалла при температуре 423 К

В таблице 1 приведены данный изменения времени затухания при изменение температуры, температура менялась от 303 К до 473 К.

Таблица 1 - изменение времени затухания при изменении температуры

Рисунок 22 - Изменение времени затухания при изменении температуры

На рисунке 22 представлен график зависимости времени тушения кристалла от его температуры. На графике видно что при увеличении температуры время тушения меняется не монотонно, наиболее быстро люминесценции затухает при температурах 360 К и от 425 К до 473 К.

Для кристалла активированного эрбием использовался лазер с длиной волны 1064 нм, тушение люминесценции наблюдалась при разных длинах волн, при 1550 нм и 990 нм. На рисунках 23 и 24 представлены графики зависимости изменения интенсивности свечения при 990 нм от времени.

Рисунок 23 - Изменение интенсивности люминесценции в единицу времени при температуре 303 К при регистрации на 990 нм

Рисунок 24 - Изменение интенсивности люминесценции в единицу времени при температуре 423 К при регистрации на 990 нм

Рисунок 25 - Кинетика затухания люминесценции кристалла при температуре 303 К при регистрации на 990 нм

На рисунках 25 и 26 представлены кинетики затухания свечения кристалла при различных температурах.

Рисунок 26 - Кинетика затухания люминесценции кристалла при температуре 423 К при регистрации на 990 нм

Таблица 2 - Изменение времени свечения кристалла при изменении температуры при регистрации на 990 нм

В таблице 2 и на рисунке 27 представлены зависимость изменения времени свечения при 990 нм от температуры в кристалле активированным ионами эрбия.

Рисунок 27 - Зависимость времени свечения от температуры при регистрации на 990 нм

На рисунке 27 мы видим не монотонное изменение интенсивности и минимум времени свечения приходиться на температуру 330 К а максимум - на комнатную температуру 300 К.

Рисунок 28 - Изменение интенсивности люминесценции в единицу времени при температуре 313 К при регистрации на 1550 нм

Рисунок 29 - Изменение интенсивности люминесценции в единицу времени при температуре 423 К при регистрации на 1550 нм

Рисунок 30 - Кинетика затухания люминесценции кристалла при температуре 313 К при регистрации на 1550 нм

Рисунок 31 - Кинетика затухания люминесценции кристалла при температуре 423 К при регистрации на 1550 нм

Таблица 3 - Изменение времени свечения кристалла при изменении температуры при регистрации на 1550 нм

Рисунок 32 - Зависимость времени свечения от температуры при регистрации на 1550 нм

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы было сделано следующее:

1. Измерено время тушения люминесценции и кинетик люминесценции кристалла активированного иттербием, при накачки лазером на 1053 нм, регистрации люминесценции 1000 нм в температурном диапазоне от 303 К до 473 нм, составлены графики зависимости времени тушения люминесценции кристалла от его температуры.

2. Измерено время тушения люминесценции и кинетик люминесценции кристалла активированного эрбием, при накачки лазером на 1064 нм, регистрации люминесценции 990 нм в температурном диапазоне от 303 К до 423 нм, составлены графики зависимости времени тушения люминесценции кристалла от его температуры.

3. Измерено время тушения люминесценции и кинетик люминесценции кристалла активированного иттербием, при накачки лазером на 1064 нм, регистрации люминесценции 1550 нм в температурном диапазоне от 303 К до 423 нм, составлены графики зависимости времени тушения люминесценции кристалла от его температуры.

4. Показано, что время жизни кристаллов ниобата лития, легированных ионами эрбия и иттербия, монотонно зависят от температуры в диапазоне 300-473 К.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Ельяшевич М. А. Атомная спектроскопия / М. А.Ельяшевич -Пособие для вузов. -КомКнига. - 2007. - 416 с.

2 Осико В. В. Лазерные материалы / В. В. Осико. -М.: Наука. -2002. -496 с.

3 J.-F. Bisson. Ueda et al Recent Res / J.-F. Bisson // Applied Phys. - 2004. - Vol. 7. - P. 475-496

4 Высокопрозрачная керамика на основе : / С.Багаев, В.Осипов, М.Иванов, В.Соломонов и др. // - Фотоника. - 2007.

5 Influences of content on structure and upconversion emission of oxyfluoride glass ceramics containing nanocrystals / Daqin Chen, Yuansheng Wang, Yunlong Yu, En Ma, Feng Bao, Zhongjian Hu, Yau Cheng // Materials Chemistry and Physics. - 2006. -№95. - Р.264-269.

6 Studies of -doped germanate-oxyfluoride and tellurium-germanate-oxyfluoride transparent glass-ceramics / Z. Pan, A. Ueda, M. Haes, R. Mu, S.H. Morgan. // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2006. - №352. - Р .801-806.

7 G. Dantella -doped : Comparison between nanocrystals in glass-ceramics and bulk single crystals / G. Dantella, M. Mortier, G.Patriarche // Journal of Solid State Chemistry. - 2006. - №179. - Р. 1995-2003.

8 Асеев В.А. Влияние концентрации активаторов на вероятность безызлучательного переноса энергии в высококонцентрированных иттербий-эрбиевых стеклах / Асеев В.А., Жукова М.Н., Федорова Е.М. // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. - 2006, - №26, - С. 123-126.

9 Efficient Frequency Upconversion Emission of /-Codoped Potassium-Magnesium-Lead-Bismuth Glasses Pumped at 975 nm / Sun H., Dai S., Xu S. et al. // Physica B. -2004. -Vol. 352. -№ 9. -P. 366-371.

10 Upconversion Fluorescence Spectroscopy of /-Codoped Lead Oxyfluorosilicate Glass / Xu S., Yang Z., Zhang J. et al. // Chem. Phys. Lett. -2004. -Vol. 385. -№ 3-4. -P. 263-267.

11 Spectroscopy, continuous-wave and Q-switched diode-pumped laser

operation of ,:YVO4 crystal / N.A. Tolstik, A.E. Troshin, S.V. Kurilchik, V.E. Kisel, N.V. Kuleshov, V. N. Matrosov, T. A. Matrosova, M. I. Kupchenko // Applied Physics B. - 2007. - Vol. 86, № 2. - P. 275-278.

12 Efficient 1 W continuous-wave diode-pumped Er,Yb: YAl3(BO3)4 laser / N.A.Tolstik, S.V. Kurilchik, V.E. Kisel, N.V. Kuleshov, V.V. Maltsev, O.V.

Pilipenko, E.V. Koporulina, N.I. Leonyuk // Optics Letters. - 2007. - Vol. 32, № 22.- P. 3233-3235.

13 Diode-pumped passively mode-locked Er,Yb:YAl3(BO3)4 laser at 1.5-

1.6 мm / A.A. Lagatsky, V. E. Kisel, A. E. Troshin, N. A. Tolstik, N. V. Kuleshov, N. I. Leonyuk, A. E. Zhukov, E. U. Rafailov, W. Sibbett. // Optics Letters. - 2008. - Vol. 33, № 1. - P. 83-85.

14 Growth of (Er,Yb):YAl3(BO3)4 laser crystals / O.V. Pilipenko, V.V.

Mal'tsev, E.V. Koporulina, N.I. Leonyuk, N.A. Tolstik, N.V. Kuleshov // Crystallography reports. - 2008. - Vol. 53, № 2. - P. 336-338.

15 Выращивание лазерных кристаллов (Yb,Er):YAl3(BO3)4 / О.В.

Пилипенко, В.В. Мальцев, Е.В. Копорулина, Н.И. Леонюк, Н.А. Толстик, Н.В. Кулешов // Кристаллография. - 2008. - Т. 53, №2. - С. 361-363.

16 Excited state absorption, energy levels, and thermal conductivity of

Er3+:YAB / N.A. Tolstik, G. Huber, V.V. Maltsev, N.I. Leonyuk, N.V. Kuleshov // Appl. Phys B. - 2008. - Vol. 92, № 4. - P. 567-571.

Размещено на Allbest.ru