Зависимость концентрации легирующей примеси от координаты по длине кристалла представлена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Зависимость концентрации ионов Er³⁺ от координаты

3.3 Обсуждение полученных результатов

Из полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что при накачке на длине волны 980нм в кристалле LiNbO₃:Er наблюдается люминесценция ионов Er³⁺ на длине волны в районе 1,5 мкм, что характерно для материалов используемых в качестве активной среды для усилителе типа EDFA. Также при анализе спектров люминесценции выяснилось, что интенсивность люминесценции убивает по длине кристалла. Это явление связано с тем, что концентрация ионов эрбия возрастает, при этом возникает эффект ап-конверсии. При возникновении данного эффекта образуются, так называемы, кластеры, в которых ионы легирующий примеси находятся близко друг к другу. В таких случаях возникает вероятность безызлучательного обмена энергией между оптическими центрами, что приводит к уменьшению интенсивности люминесценции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты дипломной работы состоят в следующем:

1. Исследованы основные актуальные проблемы по теме «Исследование спектрально - кинетических свойств матриц волокон, активированных ионами Er³⁺.»

2. Проанализированы основные методы получения спектров поглощения и люминесценции в кристаллах LiNbO₃:Er, основанные на использовании лабораторного комплекса на базе монохроматора МДР-204.

3. Получены и проанализированные экспериментальные данные в виде спектров люминесценции ионов эрбия в кристалле LiNbO₃:Er, которые подтверждают, что при увеличении концентрации данных ионов, интенсивность люминесценции уменьшается. Это явление связанно с процессом ап-конверсии, при котором ионы Er³⁺, образуют кластеры, при этом возникает вероятность безызлучательного обмена энергией между данными ионами, что в свою очередь приводит к уменьшению интенсивности люминесценции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Желтиков А. М. Оптика микроструктурированных волокон / А.М Желтиков. - Москва: Наука, 2004. - 94 стр.

2 Шумкова Д. Б. Специальные волоконные световоды: [уч. Пособие] / Д. Б. Шумкова., А. Е. Левченко. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политех, ун-та, 2011.- 178 с.

3 Мендез А. Справочник по специализированным оптическим волокнам/ А. Мендез, Т. Ф. Морзе. - Москва: Техносфера, 2012. - 728 с.

4 Варакса Ю. А. Температурная зависимость отношения интенсивностей полос апконверсионной флуоресценции активированных ионами эрбия кристаллов YVO[4] и YGdVO[4] и свинцово-фторидных наностеклокерамик / Ю. А. Варакса // Оптика и спектроскопия. - 2015. - Т. 118, № 1. - С. 146-150

5 Бурков В. Д. Научные основы создания устройств и систем волоконно-оптической техники / В.Д. Бурков, Г.А. Иванов. - Москва: Изд-во МГУЛ, 2008. - 332 с.

6 Асеев В. А. Спектрально - люминесцентные свойства прозрачной свинцовофторидной наностеклокерамики, активированной ионами эрбия / В. А Асеев, В. В. Голубков, А. В. Клементьева. // Оптика и спектроскопия. - 2009. - Т. 106. - № 5. - С.770-775.

7 Примесная фотопроводимость эпитаксиальных слоев Si:Er/Si / А. В. Антонов, К. Е. Кудрявцев, Д. В. Шенгуров, В. Б. Шмагин. // Сборник тезисов XI Российской конференции по физике полупроводников: Санкт-Петербург. - 2013. - С. 356.

8 Андреев Б. А. Диодные светоизлучающие структуры Si:Er/SOI / Б. А. Андреев, З. Ф. Красильник, Д. И. Крыжков. // Труды XVI международного симпозиума “Нанофизика и Наноэлектроника”: Нижний Новгород. - 2012. - Т. 1. - С. 293.

9 Антонов, А.В. Особенности примесной фотопроводимости в эпитаксиальных диодах Si:Er/Si / А.В. Антонов, К.Е. Кудрявцев // Физика и техника полупроводников. - 2013. - Т. 47, №11. - с. 151.

10 Concentration of Er3+ ions contributing to 1.5-µm emission in Si/Si:Er nanolayers / N.Q. Vinh, S. Minissale, H. Vrielinck, T. Gregorkiewicz. // Phys. Rev. B. - 2014. - Vol. 76. - P. 39.

11 Ремизов, Д.Ю. Ударное возбуждение ионов эрбия в кремниевых светодиодных структурах, полученных методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии: дис… канд. физ.-мат. наук: 05.27.01 / Ремизов Дмитрий Юрьевич. - Нижний Новгород, 2015. - 159 с.

12 Yuan, H. Detection of a shallow level in a semiconductor by admittance spectroscopy / H. Yuan, H. Zhang, F. Lu // Semic. Sci. Technol. - 2013. - Vol. 24. - P. 85.

13 Андреев, Б.А. Особенности фотолюминесценции эрбия в кремниевых структурах, полученных методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии / Б.А. Андреев, З.Ф. Красильник // ФТТ. - 2001. - Т. 43, №6. - С. 979-984.

14 Кривелевич, С.А. Сечения возбуждения и девозбуждения излучающих нанокластеров в кремнии, легированном редкоземельными элементами / С. А. Кривелевич, М. И. Маковийчук, Р. В. Селюков // ФТТ, - 2012. - Т. 47, №1. - С. 13-16.

15 Auger de-excitation of different Er centers in Si:Er layers grown with sublimation molecular beam epitaxy / K.E. Kudryavtsev, V. B. Shmagin, D.V. Shengurov, Z. F. Krasilnik. // Semiconductor Science & Technology. - 2012. - Vol. 27. - P. 105.

Размещено на Allbest.ru