Oxifluoride glass doped with rare-earth íons for applications in photonics. / Vidros oxifluoretos dopados com íons terras raras para aplicações em fotônica.

AUTOR(ES)

Lidiane Maria Omena da Silva

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

A busca por novos materiais hospedeiros candidatos para aplicações em fotônica devido suas propriedades ópticas nos conduziu a caracterização de duas matrizes vítreas dopadas com íons terras raras. As matrizes vítreas a base de fluorofosfatos com a composição típica (NaPO3 PbO MgF2) dopadas com íons de Er3+ com concentração variando de 0,75-5mol% foram investigada para aplicações em amplificação óptica na região de interesse em telecomunicações. As amostras vítreas a base de fluorogermanatos com as seguintes composições 70PbGeO3-15PbF2-15CdF2 e 60PbGeO3- 20PbF2-20CdF2 foram dopadas com íons de Nd3+ e co-dopadas com Tm3+ e triplamente dopada com Nd3+-Tm3+-Yb3+ observando a influência dos co-dopantes nas propriedades dos íons de Nd3+. Os vidros fluorogermanatos apresentam transmissão óptica com baixas perdas na região 400-2000 nm, tem excelente durabilidade química e baixa energia de fônons devido à presença dos germanatos. As matrizes dos vidros fluorofosfatos possuem baixo índice de refração (~1.6), baixa dispersão na região do infravermelho próximo e larga janela de transmissão óptica, que se estende desde o ultravioleta ao infravermelho. Através de bombeamento em 808 nm, processos de transferência de energia nos sistemas co-dopados com Nd3+/Tm3+ em vidros fluorogermanatos foram investigados. Foi investigado como a presença de Tm3+ afeta o desempenho do Nd3+. Os íons de túlio contribuem com o bombeamento, entretanto a probabilidade de transferência dos íons de Nd para Tm reduz a eficiência desse último. O sistema co-dopado Yb3+/Tm3+ foi investigado com bombeamento em 980 nm. Neste caso foi observado processos de conversão ascendente de energia nos íons de túlio e a existência de uma concentração ótima para os íons de Yb a partir da qual processos de transferência reversa de energia domina reduzindo a eficiência de emissão dos íons de túlio. Nos sistemas triplamente dopados observamos comportamento semelhante ao obtido para os sistemas anteriores, fazendo com que os sistemas propostos neste trabalho de dissertação não sejam eficientes para aplicações que usam o bombeamento em torno de 800nm. As propriedades ópticas de amostras dopadas com Er3+ foram investigadas observando luminescências na região do infravermelho próximo, na região da 1,5μm. Utilizando como fonte de bombeamento o laser de Ti:Safira operando em 980nm, o nível 4I11/2 do íon de Er3+ foi bombeado diretamente, para determinar suas propriedades de luminescência e tempo de vida. Utilizando a técnica de Judd-Ofelt para a determinação dos parâmetros fenomenológicos 2,4,6, foram obtidas informações como: forças de oscilador, razão de ramificação, tempo de vida radiativo, entre outras. A espectroscopia Raman foi utilizada para determinar a energia máxima de fônon e identificar alguns modos vibracionais das matrizes hospedeiras investigadas.

ASSUNTO(S)

fotônica oxifluoride glass espectroscopia vidros earth rare terras raras vidros oxifluoreos glass fisica geral photonics spectroscopy

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