Разработка состава и методов получения активированного Bi модельного стекла на силикатной основе и исследование факторов, влияющих на формирование в нем ИК люминесцирующих центров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Шульман, Илья Леонидович

  • Шульман, Илья Леонидович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2013, Москва
  • Специальность ВАК РФ05.27.06
  • Количество страниц 124
Шульман, Илья Леонидович. Разработка состава и методов получения активированного Bi модельного стекла на силикатной основе и исследование факторов, влияющих на формирование в нем ИК люминесцирующих центров: дис. кандидат наук: 05.27.06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники. Москва. 2013. 124 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Шульман, Илья Леонидович

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Спектрально-люминесцентные свойства висмут-содержащих стекол и влияние на них различных добавок и условий синтеза

1.1.1 Спектрально-люминесцентные свойства

1.1.2 Обсуждение роли алюминия

1.1.3 Влияние не окислительно-восстановительных добавок

1.1.4 Влияние добавок окислителей и восстановителей, а также условий синтеза

1.2. Лазерная генерация и усиление

1.2.1. On/Off усиление

1.2.2. Лазерная генерация

1.3. Гипотезы о природе центров ИК люминесценции в висмут-содержащих стеклах

1.3.1. Ионы Bi5+

1.3.2. Ионы Bi+

1.3.3. Нейтральные атомы Bi°

1.3.4. Заряженные кластеры висмута

1.4. Выводы к Главе 1

Глава 2. Выбор состава модельного стекла

2.1. Методики синтеза силикатных образцов стекол группы 1

2.2. Спектрально-люминесцентные свойства выбранных систем оксидов группы 1

2.3. Методики синтеза силикатных образцов стекол группы 2

2.4. Спектрально-люминесцентные свойства выбранных систем оксидов группы 2

2.5. Выбор состава силикатного стекла

Глава 3. Методики синтеза исследуемых образцов

3.1. Методика 1. Одновременный синтез нескольких образцов

3.2. Методика 2. Синтез температурной серии

3.3. Методика 3. Синтез серии образцов при варьировании парциального давления кислорода в камере

3.4. Методика 4. Синтез образцов в lr тиглях

3.6.Методика 5. Синтез образцов, солегированных ионами Fe3+

3.6. Методика 6. Синтез серии образцов, солегированных ионами Се4+

Глава 4. Влияние технологических условий синтеза Bi-содержащего Mg0-AI203-Si02 стекла на спектрально-люминесцентные свойства. Экспериментальные результаты

4.1. Влияние температуры синтеза стекла

4.2. Влияние парциального давления кислорода

4.3. Влияние условий синтеза на оптические потери в области ИК люминесценции (1000 -1300 нм)

4.4. Исследование оптических потерь в образцах, солегированных ионами Fe3*

4.5. Исследование оптических потерь в образцах, солегированных ионами Се4+

4.6. Выводы к Главе 4

Глава 5. Влияние концентрации висмута на спектрально-люминесцентные свойства модельного стекла

5.1. Контроль содержания Bi3+ в готовых образцах

5.2. Концентрационные зависимости поглощения и интенсивности ИК люминесценции

5.3. Определение заряда Z

5.4. Определение концентрации ИКлюминесцирующих центров

5.4.1. Определение сечения поглощения висмутовых ИК люминесцирующих центров.

5.4.2. Оценка концентрации ИКлюминесцирующих центров

5.5. Зависимость квантового выхода ИК люминесценции от концентрации ВЬОз

5.6. Выводы к Главе 5

Глава 6. Воздействие ионизирующего излучения на легированное висмутом стекло.

6.1. Выбор состава фосфатного стекла и методика его синтеза

6.2. Методика синтеза образцов алюмоборфосфатного состава

6.3. Спектрально-люминесцентные свойства синтезированного фосфатного стекла, легированного висмутом

6.4. Пропускание тока через расплав алюмофосфатного стекла

6.5. Облучение и подготовка образцов к исследованию

6.6. Спектрально-люминесцентные свойства облученных образцов

6.6.1. Спектры пропускания образцов

6.6.2. Спектры люминесценции

6.6.3. Кинетика ИК люминесценции

6.6.4. Спектры возбуждения ИК люминесценции

6.7. Термическая стабильность наведенных ИКлюминесцирующих центров

6.8. Формирование ИК люминесцирующих висмутовых центров в магний алюмосиликатном стекле под воздействием ионизирующего излучения

6.9. Выводы к Главе 6

Выводы

Список литературы

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники», 05.27.06 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка состава и методов получения активированного Bi модельного стекла на силикатной основе и исследование факторов, влияющих на формирование в нем ИК люминесцирующих центров»

Введение.

Первые публикации, констатировавшие возникновение поглощения в видимой области спектра ряда стекол при введении в них висмута и зависевшего сложным образом от условий синтеза, появились уже достаточно давно (см. например, [1]). Интерес лазерных специалистов к легированным висмутом материалам возник в 2001 г., когда японскими исследователями [2] было обращено внимание на то, что наряду с характерными полосами поглощения в видимой и ближней ИК областях спектра в алюмокварцевом стекле, содержащем висмут, может наблюдаться широкополосная люминесценция в весьма привлекательной для целого ряда практических применений спектральной области ~ 1000 - 1600 нм. Интерес к исследованиям люминесцирующих висмут-содержащих стекол значительно возрос после публикаций [3,4]. В [3] в образце кварцевого стекла с добавками оксидов висмута и алюминия был получен эффект on/off усиления излучения на длине волны 1300 нм при накачке на 800 нм. В [4] впервые сообщалось о получении перестраиваемой (в области 1.15 - 1.3 мкм) лазерной генерации (причем с достаточно высоким КПД, достигающим 30%, и мощностью 460 мВт на длине волны 1146 нм) в изготовленном методом MCVD кварцевом волоконном световоде с сердцевиной, легированной алюминием и висмутом. Обращает на себя внимание тот факт, что концентрация висмута в генерирующем волокне была чрезвычайно мала (на уровне тысячных долей процента) и длина активного волокна составляла порядка 80 м. Получить же генерацию при значительно больших концентрациях висмута на обладающих похожими люминесцентными свойствами волокнах и тем более в объемных образцах до сих пор так и не удалось.

Появление этих работ стимулировало развитие исследований

широкополосной инфракрасной люминесценции в висмут-содержащих

стеклах различных составов. Было обнаружено, что весьма похожими

люминесцентными свойствами обладают не только силикатные, но и

4

боратные, германатные, фосфатные и даже халькогенидные стекла, активированные висмутом (например, [5]). В большинстве ранних работ констатировалось, что для формирования люминесцирующих центров требуется введение добавки алюминия, а также отмечалась резкая зависимость люминесцентных свойств от технологических условий. В работе [6] было впервые замечено, что в висмут-содержащем германатном стекле люминесцентные свойства могут сохраняться также и при замещении алюминия на галлий или бор.

Вопрос о природе люминесцирующих и генерирующих оптических центров в висмут-содержащих стеклах остается сложным и запутанным. В опубликованных работах рассматриваются различные кандидаты на роль ИК люминесцирующих центров: В Г, В13+, В15+, заряженные кластеры В ¡2 и другие. К сожалению, имевшиеся на момент начала работы литературные данные не позволяли сделать однозначный выбор из этих вариантов.

Цель работы.

Сильное влияние технологических условий синтеза на формирование ИК люминесцирующих висмутовых центров (ВЛЦ) и отсутствие систематических исследований в этой области является одной из главных причин существования многих из перечисленных выше проблем. В связи с этим поиск подходящего состава модельного стекла и исследование его спектрально-люминесцентных свойств в зависимости от условий синтеза имеет важное научное и прикладное значения для целенаправленного создания висмутовых лазерных сред. Это и являлось основной целью настоящей работы.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Разработать простое по составу модельное висмутсодержащее стекло

на силикатной основе, обладающее спектрально-люминесцентными

5

свойствами близкими к свойствам генерирующих легированных висмутом алюмосиликатных волокон и отвечающее следующим условиям: возможности воспроизводимо получать образцы стекол нормального оптического качества в широком диапазоне температур плавления 1400-1850°С, возможности варьирования концентрации висмута в диапазоне 0.02.0 мол.%, возможности получать на его основе оптические волокна с использованием относительно простого метода "powder in tube"

2. Разработать лабораторные методики синтеза ИК люминесцирующих висмут-содержащих Mg-Al- силикатных стекол в иридиевых и корундовых тиглях.

3. Исследовать влияние технологических условий синтеза и концентрации активатора на формирование в расплаве люминесцирующих центров и их спектрально-люминесцентные свойства.

4. Провести сравнительные исследования ВЛЦ, формирующихся в процессе плавления стекла и под воздействием ионизирующего излучения.

Научная новизна и практическая ценность.

1. Найден состав относительно легкоплавкого стекла, которое при легировании висмутом проявляет спектрально-люминесцентные свойства, близкие к свойствам легированных висмутом алюмосиликатных генерирующих волокон, получаемых методом MCVD. Состав позволяет варьировать в широких пределах концентрацию активатора и температуру синтеза стекла. Разработаны методики его синтеза в иридиевых и корундовых тиглях.

2. Выявлены закономерности влияния технологических условий синтеза (концентрации активатора, температуры, состава атмосферы над расплавом, материала тигля, введения влияющих на окислительно-восстановительный

баланс добавок) на формирование в М§-А1-силикатном стекле люминесцирующих центров и на их спектрально-люминесцентные свойства.

3. Установлено, что висмутовые ИК люминесцирующие центры формируются в расплаве стекла в результате эндотермической обратимой окислительно-восстановительной реакции и определена энтальпия их образования.

4. Обнаружена и интерпретирована нелинейная концентрационная зависимость поглощения и интенсивности ИК люминесценции висмутовых центров в стекле. .

5. Исследована зависимость равновесной концентрации висмутовых центров от состава атмосферы над расплавом и экспериментально определен их эффективный заряд.

6. Экспериментально определено сечение поглощения висмутовых ИК люминесцирующих центров и оценена их абсолютная концентрация в стекле.

7. Показано, что центры, формируемые ионизирующим излучением в твердом стекле при комнатной температуре, спектрально идентичны тем, что образуются в расплаве стекла при его синтезе.

Апробация работы и публикации.

Материалы, изложенные в диссертации, докладывались на 3 Российских и 12 Международных научных конференциях, а также неоднократно на научных семинарах и конкурсах молодых ученых НЦЛМТ ИОФ РАН. Доклады диссертанта на конкурсах молодых ученых НЦЛМТ ИОФ РАН дважды занимали первые места.

По теме диссертации опубликованы 8 статей в рецензируемых журналах, входящих в Перечень ведущих журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков и 10 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 88 наименований.

Личный вклад автора.

Диссертационная работа является результатом пятилетней работы автора в Лаборатории концентрированных лазерных материалов НЦЛМТ ИОФ РАН в качестве студента-дипломника, аспиранта и младшего научного сотрудника. Коллективный характер экспериментальных работ обусловил публикацию полученных результатов в соавторстве с коллегами. Все основные результаты, представленные в диссертации, получены автором лично или при его непосредственном участии. Работа выполнялась в рамках Программы Президиума РАН П 24 и поддерживалась грантами РФФИ 08-02-01054-а, 11-02-01065-а, 11-02-91161-ГФЕН_а.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Спектрально-люминесцентные свойства висмут-содержащих стекол и влияние на них различных добавок и условий синтеза.

1.1.1 Спектрально-люминесцентные свойства.

С тех пор, как впервые была обнаружена широкополосная ИК люминесценция в алюмокварцевом стекле при легировании его висмутом прошло уже более 10 лет. За это время в литературе накопилось большое количество работ, в которых подобную люминесценцию наблюдали в самых разнообразных стеклах, например, в силикатных: [2,3,7-19], германатных [6, 21-23], фосфатных [20,24-27], боратных [28-33], халькогенидных стеклах [5,34-36] и даже во фторидных [37].

Анализ обширных и разнородных литературных данных позволяет сделать следующие предварительные заключения:

- Спектрально-люминесцентные свойства легированных висмутом стекол зависят не только от их состава, но и от условий их получения.

- Во всем многообразии оксидных стекол добавка висмута приводит к формированию конечного числа типов люминесцирующих центров.

- Наличие в составе стекол алюминия (даже в количестве порядка единиц процентов) приводит к формированию в них вполне определенного типа висмутовых центров, не характерных для безалюминиевых стекол.

В зависимости от состава матрицы стекла и дополнительных

легирующих добавок, а также от условий синтеза спектральные свойства

легированных висмутом стекол меняются. Во-первых, они обладают

широкими полосами поглощения в видимой и ближней ИК областях спектра.

Положение максимумов некоторых этих полос меняются при переходе от

одного состава к другому. Так, например, при легировании висмутом

алюмосодержащих силикатных и германатных стекол максимумы полос

9

поглощения приходятся на -500, 700, 800 и около 1000 нм. Для боратных и фосфатных стекол максимумы располагаются на 450, 700 и наблюдается небольшое плечо около 800 нм. Что касается ИК люминесценции, то во всех упомянутых стеклах с висмутом она присутствует, а формы полос достаточно похожи. При этом необходимо заметить, что форма полосы люминесценции, а также ее положение существенным образом зависит от длины волны возбуждения. Помимо ИК люминесценции, в висмутсодержащих стеклах наблюдается еще и полоса люминесценции в красной области спектра при возбуждении в сине-зеленой области. Форма этой полосы люминесценции слабо зависит от длины волны возбуждения и от состава стекла, но ее положение максимума меняется (в пределах от 630 до 750 нм) и является различным для разных составов стекол. Несмотря на это, можно заметить некоторую общность имеющихся данных. Возбуждение практически любой длиной волны приводит к люминесценции стекла, легированного висмутом. При этом, возбуждение на 700 и 800 нм приводит к ИК люминесценции с максимумами около 1100 нм (х -500 мкс) и 1250-1350 нм (неэкспоненциальный распад, <т> -300 мкс) соответственно. Возбуждение же в полосу поглощения с максимумом около 500 нм ведет к появлению двух полос люминесценции - "красной" с максимумом между -600 и 750 нм (и т -3-5 мкс) и ИК с максимумом на -1150-1200 нм (т -500 мкс). В большинстве случаев, возбуждение на -980 нм приводит к спектру, очень похожему на спектр люминесценции при возбуждении на длине волны 700 нм.

Таким образом, из анализа литературных данных можно сделать вывод, что, несмотря на разнообразие составов оксидных стекол и несколько различные их спектральные свойства, во всех них имеется, по-видимому, сходный набор висмутовых центров люминесценции.

1.1.2 Обсуждение роли алюминия.

В первое время предполагалось, что присутствие алюминия является необходимым условием возникновения ИК люминесценции в легированных висмутом стеклах. В дальнейшем выяснилось, что это не является обязательным условием. В связи с этим особенно интересен вопрос о роли алюминия в стекле. В работе [17] изучались два несколько отличных состава, один из которых содержал алюминий, а второй - нет. В спектрах пропускания образца с А1 наблюдались сильные полосы поглощения с максимумами около 500, и 1000 нм. В образце, не содержащем А1, спектры заметно отличались: сильные полосы поглощения были около 500 и 800 нм и более слабые на 870, 930 и 1350 нм. Возбуждение этих образцов на 808 нм приводит к совершенно различным спектрам люминесценции. Максимум люминесценции на -1030 нм для образца с алюминием при таком возбуждении является необычным.

В работе [38] исследовалась пара волокон, содержащих примерно 0.1% оксида висмута. Их различие состояло в том, что одно волокно не содержало АЬОз, а другое содержало 1% АЬОз. При возбуждении Аг+ лазером (458514.5 нм) в первом случае была люминесценция на 1425 нм (х 1=310, тг=20 мкс, Р"\\ГНМ=285 нм), а в волокне с алюминием максимум люминесценции приходился на 1140 нм (х 1=740, т2=180 мкс, РШ1М=210 нм).

Авторы работы [29] сообщают о достаточно необычных результатах. В этой работе одни образцы боратного стекла с висмутом, но без алюминия были приготовлены в корундовых тиглях, а другие - в Р^ При этом оказалось, что в тех образцах, которые синтезировались в платине, не наблюдается полоса поглощения с максимумом на 460 нм. Даже добавка АЬОз в состав стекла не приводила к появлению этой полосы поглощения.

Роль алюминия исследовалась и в работе [39] с помощью ЯМР. Результатом работы явилось то, что авторы пришли к заключению, что в

алюмосиликатном стекле с висмутом алюминий является 6-координированным при концентрации менее 0.5 мол.% и 4-координированным при содержании более 3 мол.%. При этом решающую роль в образовании висмутового люминесцирующего центра играет 6-координированный алюминий.

1.1.3 Влияние не окислительно-восстановительных добавок.

Стоит выделить в отдельный параграф работы, где изучалось влияние изменения концентрации одного или нескольких компонент силикатного стекла на его спектральные свойства [7,12,14-17]. В работах 7 и 14 было показано, что увеличение концентрации щелочных металлов приводит к значительному уменьшению интенсивности ИК люминесценции (ЫагО от 15 до 25 мол.%, ЫгО от 0 до 10 мол.% соответственно). Авторы работ [15] и [16] обнаружили, что подобное влияние оказывает и увеличение концентраций СаО и БгО соответственно. При этом сообщалось, что и интенсивность люминесценции в красной полосе тоже уменьшается.

В других работах [13,18,19] исследовалось влияние введения в состав силикатного стекла германия и фосфора. В [13] было отмечено, что одновременное введение германия и фосфора приводит к незначительному уширению спектров поглощения и смещению их в длинноволновую область. Спектры люминесценции также оказываются сдвинутыми в длинноволновую область, постоянная затухания ИК люминесценции (т) уменьшалась с 1200 мкс до 800 мкс. В работе [19] отмечено, что введение небольшого количества германия незначительно влияет на структуру спектров поглощения, а добавка фосфора увеличивает поглощение в диапазоне 1000 - 1600 нм. Хотя полосы поглощения в явном виде в диапазоне 1100 - 1400 нм и отсутствуют, тем не менее, там имеется сложная полоса поглощения, при возбуждении в которую наблюдается люминесценция [40-42].

Наиболее интересной с точки зрения отыскания каких-либо закономерностей представляется работа [28]. В ней изучалось алюмоборатное стекло с барием и висмутом и, наверное, впервые была предпринята попытка изучения влияния концентраций вводимых в стекло BÍ2O3 (0-3.5 мол.%) и ВаО (20 - 40 мол.%). Как сообщают авторы, с ростом концентрации ВаО поглощение на 465 и 700 нм (положения максимумов) уменьшалось, а при концентрации более 25 мол.% максимум на 700 нм исчезал. В тоже время, максимум люминесценции при возбуждении 808 нм монотонно сдвигается в длинноволновую область от 1252 до 1300 нм. Объяснение этому они находят в работе, где это объясняется изменением кристаллического поля, вызванное щелочноземельными ионами. При этом смещении максимума люминесценции ее интегральная (по длине волны) интенсивность монотонно убывает. Это объясняется авторами тушением ИК люминесценции ионами Ва2+, что подтверждается уменьшением времени жизни т с 370 мкс до 275 мкс при увеличении концентрации ВаО. При изучении влияния концентрации BÍ2O3 авторы обнаружили, что от нее интегральная интенсивность и время жизни зависят немонотонно, с максимумом при 2 мол.% BÍ2O3. К сожалению, все спектрально-люминесцентные исследования были проведены при возбуждении только на одной длине волны.

До сих пор рассматривались только работы, где различные добавки не

являлись окислительно-восстановительными агентами, а, следовательно, не

могли влиять на степень окисления ионов висмута, входящих в состав

люминесцирующих центров. Их роль сводится, в основном, во влиянии на

спектрально-люминесцентные свойства посредством соседствования с ИК

люминесцирующим центром или, например, замещением одного из ионов

входящих в состав центра, но не в изменении степени окисления ионов

висмута. В связи с этим интересным является рассмотрение влияния

окислительно-восстановительных добавок, а также влияние условий синтеза

13

стекла, что, несомненно, сказывается на окислительно-восстановительном балансе в процессе синтеза.

1.1.4 Влияние добавок окислителей и восстановителей, а также условий синтеза.

Спектральные свойства, легированных висмутом стекол, как уже

упоминалось ранее, в значительной мере зависят от условий их синтеза и от

наличия тех или иных окислительно-восстановительных добавок. В работе

[43], где исследовались преимущественно висмутатные стекла (-40 мол.%

Bi203 и более) было установлено следующее. Во-первых, стекла с висмутом

вызывают коррозию материала тигля, что влечет неизбежное попадание

материала тигля в состав стекла (в работе исследовалось влияние Pt, Au,

AI2O3 и фарфоровых тиглей). Причем, чем больше Bi203 и/или РЬО в составе

стекла, тем сильнее коррозия. Во-вторых, Pt и Au попадают в расплав не в

результате химической реакции, а степень коррозии платинового тигля

увеличивается с ростом температуры синтеза. Кроме этого, вне зависимости

от материала тигля, с ростом температуры синтеза меняется и окраска стекол

от светло-желтого до темно-бурого и даже черного. Просвечивающая

электронная микроскопия показала, что в стеклах имеет место появление

наночастиц с размерами до 30 нм при повышении температуры синтеза,

однако идентифицировать природу этих образований не удалось ни с

помощью XRD (X-ray dispersive) ни с помощью электронной диффузии

(electron diffusion patterns). В итоге авторы пришли к заключению, что

наблюдаемый эффект потемнения стекол вызван восстановлением ионов Bi3+

в результате диссоциации 2Bi2C>3 4Bi+3C>2. Гипотеза о восстановлении

ионов Bi подтверждается результатами исследования влияния

окислительных агентов (as2o3, AS2O5, Sb2C>3, Се02), т.к. добавка любого из

них в состав стекла (от Уг до 3 мол.%) приводит к его значительному

осветлению. В работе [29] так же было установлено, что увеличение

температуры синтеза приводит к росту максимума поглощения на 460 нм в

14

боратном стекле. При этом интенсивность ИК люминесценции для образца с 4% оксида висмута растет с ростом температуры, а для образца с 20% -падает. К сожалению здесь не проведены исследования на предмет наличия наноразмерных частиц, поскольку одной из причин уменьшения люминесценции (и наблюдаемого увеличения поглощения) может быть кластеризация висмута в результате восстановления при такой (20%) большой концентрации, а не только концентрационное тушение, о котором говорят авторы.

Кроме всего этого имеется работа [10], в которой исследовалось влияние окислительно-восстановительных условий на формирование висмутовых центров. Окислительные условия имели место при варке стекла на воздухе, а восстановительные обеспечивались путем ввода в исходную шихту различных количеств чистого углерода. Было установлено, что умеренно восстановительные условия способствуют формированию ИК люминесцирующих центров, но при добавке в шихту 4 вес.% углерода стекло становится непрозрачным из-за выпадения коллоидного висмута.

Некие связанные с висмутом центры могут формироваться не только в процессе синтеза стекла, но и в твердом стекле при его обработке ионизирующим излучением. Еще в работе [44] было показано, что у-об лучение Bi-Pb-боратного стекла приводит к наведению полосы поглощения, связанной с атомами висмута, с максимумом около 515 нм. Впоследствии [22] было показано, что такое воздействие на висмутсодержащее боратное стекло может приводить еще и к появлению ИК люминесценции при возбуждении на 808 нм.

Во введении уже говорилось о том, что лазерная генерация получена только в волоконных световодах. В соответствии с представленными сведениями из литературы о влиянии условий синтеза стекол, необходимо обратить внимание на существенные отличия в технологии изготовления

объемных образцов и волоконных световодов. Как правило, объемные образцы синтезируются в корундовых или платиновых тиглях при температурах до 1500 - 1600°С, а после синтеза стекло выливают - это так называемый "quenching method". Таким методом синтезируются стекла с относительно низкой (по сравнению с кварцем) температурой плавления, в состав которых, как правило, входят оксиды щелочных или щелочноземельных металлов, оксид алюминия, а также в качестве дополнительных добавок могут использоваться оксиды бора, свинца, германия и фосфора. Основными стеклообразователями в этих составах являются Si02, Р2О5, В2О3 или Ge02. Другим, менее распространенным способом синтеза объемных стекол является синтез в кварцевых тиглях, что позволяет существенно увеличить температуру синтеза (до 1800°С). Таким способом синтезируют стекла с очень высоким содержанием S1O2 вследствие их тугоплавкости. Однако, получаемые образцы часто обладают низким оптическим качеством из-за непромешиваемости расплава, что вызвано его высокой вязкостью.

В отличие от объемных образцов стекол, волоконные световоды изготавливают как правило с использованием довольно сложного метода MCVD или его модификаций (таких как, например, SPCVD). При использовании такого метода формирование ИК висмутовых центров люминесценции происходит при температурах около 1900-2000°С, однако в отличие от объемных образцов стекол, концентрация заложенного висмута крайне мала (как правило, менее 0.01 мол.%) и точно неизвестна, а распределение висмута по сечению сердцевины является неравномерным. Помимо этого зачастую оставляет желать лучшего воспроизводимость получаемых волокон и их спектрально-люминесцентных свойств.

1.2. Лазерная генерация и усиление.

1.2.1. On/Off усиление.

Как уже упоминалось ранее во введении, стекла, легированные висмутом, являются подходящими кандидатами на роль усилителей в ВОЛС, поэтому очень важен вопрос об усилении в ближнем ИК диапазоне.

В первой работе, в которой сообщалось об on/off усилении в объемном образце алюмосиликатного стекла с висмутом, была работа [45]. Максимальный коэффициент усиления, по словам авторов, составил 1.19 (0.663 см"1) на длине волны 1300 нм при накачке на 810 нм мощностью 2 Вт. При этом толщина образца составляла всего 2.6 мм. К сожалению, авторы ничего не сообщают даже о попытке получения лазерной генерации. В последующие годы появился ряд работ [13,14,21,46] в которых также сообщалось о наблюдение on/off усиления. В работах [14,21,45,46] исследовался диапазон 1272-1348 нм (кроме [14], где усиление было зарегистрировано еще и на 1560 нм) при накачке около 800 нм, а в работе [21] накачка осуществлялась на 980 нм. Максимальные значения усиления достигали 3.42 дБ на 0.2 см (3.94см"1) при мощности возбуждения на 808 нм равной 0.97 мВт. При таких больших значениях коэффициентов усиления возникает естественный вопрос, почему же не было получено лазерной генерации? Ответом на этот вопрос, возможно, является то, что это не реальное усиление прошедшего сигнала, а снижение поглощения.

1.2.2. Лазерная генерация.

Первый висмутовый лазер, как уже упоминалось, был создан на алюмосиликатном волокне в 2005 году [4]. В этой работе сообщалось о получении непрерывной лазерной генерации на нескольких длинах волн в диапазоне от 1150 до 1215 нм. При этом максимальный КПД составлял 21%, а мощность достигала 15 Вт. С тех пор появился целый ряд работ, в которых сообщалось о создании мощных непрерывных Bi лазеров [47-51], лазеров с

модуляцией добротности [52], с синхронизацией мод [53,54] и с удвоением частоты [49,55-57,].

Генерация в длинноволновой области спектра (1300 - 1550 нм) была получена в алюмосиликатных [58], германосиликатных (ОБВ) [40] и в фосфорогерманосиликатных (РОБВ) [41] световодах.

Wavelength, ran

Рис. 1.1. Спектры генерации висмутовых лазеров (PGSB, GSB): 1 - длина волны возбуждения Хр = 1205 нм, длина волны генерации Xs = 1310 нм; 2 - Хр = 1230 нм, Xs = 1310 нм; 3 - Хр = 1230 нм, Я* = 1345 нм; 4 - Хр = 1230 нм, Xs = 1427 нм; 5 - Хр = 1230 нм, Xs = 1470 нм; 6-Хр = 1230 нм, Xs, = 1300 нм, Xs2 = 1330 нм, Xs3 = 1470 нм

Дифференциальный КПД висмутовых лазеров в этом диапазоне в первых работах был значительно ниже, чем в диапазоне около 1200 нм. На длине волны 1310 нм он составлял 3.2% (Хр = 1230 нм) и 1.4% (Хр - 1205 нм) при 300 К. При понижении температуры до 77 К дифференциальный КПД рос до значений 5.4% и 5%, а порог генерации уменьшался до 100 и 170 мВт соответственно. Также лазерная генерация на 1320 нм в фосфорогерманосиликатном волокне была получена при накачке 808 нм (длина волокна 13 м), а при накачке на 925 нм - генерация на 1550 нм (длина волокна 30 м). Порог генерации в обоих случаях составлял -200 мВт. В дальнейшем КПД лазеров этого диапазона достиг 60% [59].

Кроме того, непрерывная лазерная генерация с выходной мощностью 40 мВт и КПД около 3% была получена в легированных висмутом кварцевых волокнах без каких-либо дополнительных добавок на длине волны 1460 нм [60].

Учитывая перспективность применений висмутовых ИК лазеров в медицине, астрономии и телекоммуникациях, в этом направлении необходимы дальнейшие исследования.

1.3. Гипотезы о природе центров ИК люминесценции в висмутсодержащих стеклах.

Как уже было отмечено, природа ИК люминесцирующих центров до

сих пор остается неясной, и это является на сегодняшний день наиболее

Похожие диссертационные работы по специальности «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники», 05.27.06 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шульман, Илья Леонидович, 2013 год

Список ЛИТЕРАТУРЫ

1. Товмасян В.М., Павлушкин Н.М., Артамонова М.В. 1974, Тр. Гос. НИИ стекла, вып. 1, с. 64-68.

2. Y. Fujimoto, М. Nakatsuka, Infrared luminescence from bismuth doped silica glass// 2001, Jpn. J. Appl. Phys. 40, L279-281.

3. Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, Optical amplification in bismuth doped silica glass// 2003, App. Phys. Lett. 82, pp. 3325-3326.

4. E.M. Дианов, В.В. Двойрин, В.М. Машинский, А.А. Умников, М.В. Яшков, А.Н. Гурьянов, Непрерывный висмутовый волоконный лазер// 2005, Квантовая электроника, 35, №12, с. 1083-1084.

5. J. Ren, D. Chen, G. Yang, Y. Xu, H. Zeng, G. Chen, Near infrared broadband emission from bismuth-dysprosium co-doped chalcohalide glasses// 2007, Chin. Phys. Lett 24, №7, pp. 1958-1960.

6. M. Peng, X. Meng, J. Qiu, Q. Zhao, and C. Zhu, Ge02: Bi, M (M = Ga, B) glasses with super-wide infrared luminescence// 2005, Chem. Physics Lett. 403, pp. 410-414.

7. S. Zhou, G. Feng, J. Bao, H. Yang, and J. Qiu, Broadband near-infrared emission from Bi-doped aluminosilicate glasses// 2007, J. Mater. Res. 22 (6), pp. 1435-1438.

8. I. Razdobreev, H.El. Hamzaoui, V.Yu. Ivanov, E. F. Kustov, B. Capoen and M. Bouazaoui, Optical spectroscopy of bismuth-doped pure silica fiber perform// 2010, Opt. Letters, vol.35, No. 9.

9. Takenobu Suzuki and Yasutake Ohishi, Ultra-broadband near-infrared emission from Bi-doped Li20-Al203-Si02 glass// 2006, Appl. Phys. Lett., vol. 88, 191912.

10. S. Khonton, S. Morimoto, Y. Arai and Y. Ohishi, Near Infrared Luminescence from Bi-doped soda-lime-silicate glasses// 2007, Suranaree J. Sci. Technol. vol. 14 No. 2.

11. M. Peng, B. Wu, N. Da, C. Wang, D. Chen, C. Zhu, J. Qiu, Bismuth-activated luminescent materials for broadband optical amplifier in WDM system// 2008, Journal of Non-Crystalline Solids, 354, 1221-1225.

12. M. Peng, D. Cheng, J. Qiu, X. Jiang, C. Zhu, Bismuth-doped zinc aluminosilicate glasses and glass ceramics with ultra-broadband infrared luminescence// 2007, Opt. Mater., vol. 29, issue 5, pp. 556-561.

13. V. V. Dvoyrin ,V.M. Mashinsky, E.M. Dianov, A.A. Umnikov, M.V. Yashkov, A.N. Guryanov, Absorption, fluorescence and optical amplification in MCVD bismuth-doped silica glass optical fibres// 2005, Proc. 31я ECOC, Glasgow, Scotland, vol. 4, p. 949.

14. Y. Seo, Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, Optical amplification in a bismuth-doped silica glass at 1300 nm telecommunications window// 2006, Optics Communications, vol. 266, pp. 169-171.

15. J. Ren, J. Qiu, D. Chen, X. Hu, X. Jiang, C. Zhu, Luminescence properties of bismuth-doped lime silicate glasses// 2008, Journal of Alloys and Compounds, vol. 463, L5-L8.

16. J. Ren, L. Yang, J. Qiu, D. Chen, X. Jiang, C. Zhu, Effect of various alkaline-earth metal oxides on the broadband infrared luminescence from bismuth-doped silicate glasses// 2006, Solid State Communications, 140, pp. 38-41.

17. Y. Qiu, Y. Shen, Investigation on the spectral characteristics of bismuth doped silica fibers// 2008, Opt. Mater, vol. 31, Issue 2, pp. 223-228.

18. S. V. Firstov, I. A. Bufetov, V. F. Khopin, A. A. Umnikov, A. N. Guryanov and E. M. Dianov, Time-Resolved Spectroscopy and Optical Gain of Silica-Based Fibers Co-Doped with Bi, A1 and/or Ge, P, and Ti// 2009, Laser Physics, 19, No. 4, pp. 894-901.

19. L. I. Bulatov, V. V. Dvoyrin, V. M. Mashinsky, E. M. Dianov, A. P. Suhorukov, A. A. Umnikov, and A. N. Guryanov, Absorption and Scattering in Bismuth-Doped Optical Fibers// 2008, Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, vol. 72, No. l,pp. 98-102.

20. X. Meng, J. Qiu, M. Peng, D. Chen, Q. Zhao, X. Jiang, C. Zhu, Near infrared broadband emission of bismuth-doped aluminophosphate glass// 2005, Optics Express, vol. 13, Issue 5, pp. 1628-1634.

21. S. Zhou, H. Dong, H. Zeng, G. Feng, H. Yang, B. Zhu and J. Qiu, Broadband optical amplification in Bi-doped germanium silicate glass// 2007, Applied Physics Letters, 91, 061919.

22. M. Peng, J. Qiu, D. Chen, X. Meng and C. Zhu, Superbroadband 1310 nm emission from bismuth and tantalum codoped germanium oxide glasses// 2005, Optics Letters, vol. 30, No. 18, p. 2433.

23. V. V. Dvoyrin, V.M. Mashinsky, I.I. Bulatov, I.A. Bufetov, A.V. Shubin, M.A. Melkumov, E.F. Kustov, E.M. Dianov, A.A. Umnikov, V.F. Khopin, M.V. Yashkov and A.N. Guryanov, Bismuth-doped-glass optical fibers - a new active medium for lasers and amplifiers// 2006, Optics Letters, vol. 31, No. 20, p. 2966.

24. B. Denker, B. Galagan, V. Osiko, S. Sverchkov, E. Dianov, Luminescent properties of Bi-doped boro-alumino-phosphate glasses// 2007, Appl. Phys. B 87, pp. 135-137.

25. A.M. Srivastava, Luminescence of divalent bismuth in M2+BPOs (M2+: Ba2+ Sr2+ and Ca2+)// 1998, Journal of Luminescence, vol. 78, pp. 239-243.

26. M. Peng, N. Da, S. Krolikowski, A. Stiegelschmitt, L. Wondraczek, Luminescence from Bi2+-activated alkali earth borophosphates for white LEDs// 2009, Optics Express, vol. 17, No. 23, 21169.

27. S. Kishimoto, M. Tsuda, K. Sakaguchi, Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, Novel bismuth-doped optical amplifiers for 1.3-micron telecommunication bandII 2004, XX International Congress on Glass 2004, Kyoto, Japan, Paper O-l4-029.

28. X. Meng, J. Qiu , M. Peng, D. Chen , Q. Zhao , X. Jiang and C. Zhu, Infrared broadband emission of bismuth-doped barium-aluminum-borate glasses// 2005, Optics Express, vol. 13, No. 5, p. 1635.

29. S. Sumimiya, T. Ncmba,, Y. Miura, S. Sakida, Optical properties of Bi203-La203-Al203-B203 glasses// 2005, 9th Biennial worldwide congress of refractories, No 08-11.

30. H. Masai, Y. Takahashi and T. Fujiwara, T. Suzuki, Y. Ohishi, Correlation between near infrared emission and bismuth radical species of Bi203-containing aluminoborate glass// 2009, Journal of applied physics, vol. 106, 103523.

31. H. Masai, Y. Takahashi and T. Fujiwara, Addition effect of SnO in optical property of Bi203-containing aluminoborate glass// 2009, Journal of applied physics, vol. 105, 083538.

32. L. Su, P. Zhou, J. Yu, H. Li, L. Zheng, F. Wu, Y. Yang, Q. Yang and J. Xu, Spectroscopic properties and near-infrared broadband luminescence of Bi-doped SrB40? glasses and crystalline materials// 2009, Optics express, vol. 17, No. 1613554.

33. X. Meng, J. Qiu, M. Peng, Infrared broadband emission of bismuth-doped barium aluminum borate glasses// 2005, Optics Express, vol.13 (5), pp.1635-1642.

34. G. P. Dong, X. D. Xiao, J. J. Ren, J. Ruan, X. F. Liu, J. R. Qiu, C. G. Lin, H. Z. Tao, and X. J. Zhao, Broadband infrared luminescence from bismuth-doped GeS2-Ga2S3 chalcogenide glasses// 2008, Chin. Phys. Lett. 25 (5), pp. 1891-1894.

35. Mark A. Hughes, Takao Akada, Takenobu Suzuki, Yasutake Ohishil and Daniel W. Hewak, Ultrabroad emission from a bismuth doped chalcogenide glass// 2009, Optics Express, vol. 17, Issue 22, pp. 19345-19355.

36. G. Yang, D. P. Chen, J. Ren, Y. S. Xu, H. D. Zeng, Y. X. Yang, and G. R Chen, Effects of melting temperature on the broadband infrared luminescence of Bi-doped and Bi/Dy co-doped chalcohalide glasses// 2007, J. Am. Ceram. Soc. 90 (11), pp. 3670-3672.

37. Alexey N. Romanov, Elena V. Haula, Zukhra T. Fattakhova, Alexander A. Veber, Vladimir B. Tsvetkov, Denis m. Zhigunov, Vladimir N. Korchak Vladimir B. Sulimov, Near-IR luminescence from subvalent bismuth species in fluoride glass// 2011, Optical Materials, vol. 34, pp. 155-158.

38. M. Neff, V. Romano, W. Luthy, Metal-doped fibers for broadband emission: Fabrication with granulated oxides// 2008, Optical Materials, vol. 31, Issue 2, pp. 247-251.

39. Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, 27A1NMR structural study on aluminum coordination state in bismuth doped silica glass// 2006, Journal of Non-Crystalline Solids, vol. 352 pp. 22542258.

40. E.M. Dianov, S. V. Firstov, O.I. Medvedkov, I.A. Bufetov, V.F. Khopin, and A.N. Guryanov, 2009, Optical Fiber Communication Conference, San Diego, CA, USA, March 22-26, (OFC'2009), paper OWT3.

41. E.M. Dianov, S.V. Firstov, V.F. Khopin, A.N. Gur'yanov, and I.A. Bufetov, Bi-doped fibre lasers and amplifiers emitting in a spectral region of 1.3 (im// 2008, Quantum Electron, vol. 38, p. 615.

42. A. Bufetov, S.V. Firstov, V.F. Khopin, O.I. Medvedkov, A.N. Guryanov, E.M. Dianov, Bi-doped fiber lasers and amplifiers for a spectral region of 1300 — 1470 nmII 2008, Opt. Lett., vol. 33, pp. 2227 - 2229.

43. O. Sanz, E. Haro-Poniatowski, J. Gonzalo, J.M. Fernandez Navarro, Influence of the meltig conditions of heavy metal oxide glasses containing bismuth oxide on their optical absorption// 2006, Journal of non-crystalline solids, vol. 352, pp. 761-768.

44. A.M. Bishay and M.S. Maklad, Gamma-induced absorption bands associated with Tl+, Pb2+, or Bi3+ in potassium borate glass// 1967, Journal of the American Ceramic Society, vol. 50, Issue 10, pp. 503-508.

45. Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, Optical amplification in a bismuth-doped silica glass// 2003, Appl. Phys. Lett., vol. 82, No 19.

46. Y.-S. Seo, C. Lim, Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, 9.6 dB Gain at a 1310 nm Wavelength for a bismuth-doped fiber amplifier// 2007, J. of Opt. Soc. Of Korea, vol. 11, No 2, pp. 63-66.

47. I. Razdobreev, L. Bigot, V. Pureur, G. Bouwmans, M Douay, and A.M. Jurdyc,

2006, in: Proc. 15th International Laser Physics Workshop, Lausanne, Switzerland, July 24—28, (LPHYS'06).

48. S. Yoo, M.P. Kalita, J.K. Sahu, J. Nilsson, and D. Payne, the Conference on Lasers and Electro-Optics, San Jose, CA, USA, May 6-8, (CLEO 2008), paper CFL4.

49. E. M. Dianov, A. V. Shubin, M. A. Melkumov, O. I. Medvedkov, and I. A. Bufetov, High-power cw bismuth-fiber lasers// 2007, J. Opt. Soc. Am. B24 (8), pp. 1749-1755..

50. I. Razdobreev, L. Bigot, V. Pureur, A. Favre, G. Bouwmans, and M Douay, Efficient all-fiber bismuth-doped laser// 2007, Appl. Phys. Lett. 90, 031103.

51. V. V. Dvoyrin, V.M. Mashinsky, and E.M. Dianov, Efficient bismuth-doped fiber lasers// 2008, Quantum Electron. 44, p. 834.

52. V. V. Dvoyrin, V.M. Mashinsky, and E.M. Dianov, Yb - Bi pulsed fiber lasers//

2007, Opt. Lett. 32, p. 451.

53. E.M. Dianov, A.A. Krylov, V.V. Dvoyrin, V.M. Mashinsky, P.G. Kryukov, O.G. Okhotnikov, and M. Guina, Mode-locked bi-doped fiber laser// 2004, J. Opt. Soc. Am. B, 24, No 8, p. 1807.

54. S. Kivisto, J. Puustinen, M. Guina, O.G. Okhotnikov, and E.M Dianov, Tunable modelocked bismuth-doped soliton fibre laser// 2008, Electron. Lett. 44, p. 1456.

55. E.M. Dianov, I.A. Bufetov, V. V. Dvoyrin, V.M. Mashinsky, and O.I. Medvedkov, 2006, Proc. European Conference on Optical Communications, Cannes, France, (ECOC 2006), paper Th2.3.1. September 24-28.

56. A. Rulkov, A. Ferin, S. Popov, J. Taylor, I. Razdobreev, L. Bigot, G. Bouwmans, Narrow line 1178 nm CW bismuth-doped fiber laser with 6.4 W output for direct frequency doubling// 2007, Optics Express, vol. 15 (9), pp. 5473-5476.

57. V. V. Dvoyrin, V.M. Mashinsky, and E.M. Dianov, 2008, 17 th International Laser Physics Workshop, Trondheim, Norway, June 30 - July 4, (LPHYS'08), Book of abstracts, p. 525.

58. V. V. Dvoyrin, O.I. Medvedkov, V.M. Mashinsky, A.A. Umnikov, A.N. Guryanov, and E.M. Dianov, Optical amplification in 1430-1495 nm range and laser action in Bi-doped fibers// 2008, Optics Express, vol. 16, Issue 21, pp. 16971-16976.

59. MA. Melkumov, LA. Bufetov, A. V. Shubin, S.V. Firstov, V.F. Khopin, A.N. Guryanov, and E.M. Dianov, Laser diode pumped bismuth-doped optical fiber amplifier for 1430 nm band// 2011, Optics Letters, vol. 36, Issue 13, pp. 2408-2410.

60. Igor A. Bufetov, Mikhail A. Melkumov, Sergey V. Firstov, Alexey V. Shubin, Sergey L. Semenov, Vladimir V. Vel 'miskin, Andrey E. Levchenko, Elena G. Firstova, and Evgeny M. Dianov, Optical gain and laser generation in bismuth-doped silica fibers free of other dopants// 2011, Optics Letters, vol. 36, Issue 2, pp. 166-168.

61. T. Ohkura, Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, and S. Young-Seok, Local structures of bismuth ion in bismuth-doped silica glasses analyzed using bi LIII X-ray absorption fine structure// 2007, J. Am. Ceram. Soc. vol. 90 (11), pp. 3596-3600.

62. Y. Fujimoto, Local structure of the infrared bismuth luminescent center in bismuth-doped silica glass// 2010, J. Am. Ceram. Soc. 93 (2), pp. 581-589.

63. I. Razdobreev, V. Ivanov, L. Bigot, M. Godlewski, E. Kustov, Optically detected magnetic resonance in bismuth-doped silica glass// 2009, Optics Letters, vol. 34, Issue 17, pp. 2691-2693.

64. E. Kustov, L. Bulatov, V. Dvoyrin, V. Mashinsky, Molecular orbital model of optical centers in bismuth-doped glasses// 2009, Optics Letters, vol. 34, Issue 10, pp. 1549-1551.

65. E. Kustov, L. Bulatov, V. Dvoyrin, V. Mashinsky, E. Dianov, Crystal field and molecular orbital theory of MBm centres in glasses// 2010, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43, 025402.

66. V. Truong, L. Bigot, A. Lerouge, M. Douay, I. Razdobreev, Study of thermal stability and luminescence quenching properties of bismuth-doped silicate glasses for fiber laser applications// 2008, Appl. Phys. Lett. 92, 041908.

67. J. Ren, J. Qiu, D. Chen, C. Wang, X. Jiang, and C. Zhu, Infrared luminescence properties of bismuth-doped barium silicate glasses// 2007, J. Mater. Res. 22 (7), pp. 1954-1958.

68. J. Ren, G. Dong, S. Xu, R. Bao, and J. Qiu, Inhomogeneous broadening, luminescence origin and optical amplification in bismuth-doped glass// 2008, J. Phys. Chem. A 112 (14), pp. 3036-3039.

69. A. G. Okhrimchuk, L. N. Butvina, E. M. Dianov, N. V. Lichkova, V. N. Zagorodnev, and К N. Boldyrev, Near-infrared luminescence of RbPb2Cb:Bi crystals// 2008, Opt. Lett. 33 (19), pp. 2182-2184.

70. J. Ruan, L. Su, J. Qiu, D. Chen, J. Xu, Bi-doped BaF2 crystal for broadband near-infrared light source// 2009, Optics Express, vol. 17, Issue 7, pp. 5163-5169.

71. L.Su, J. Yu, P. Zhou, H. Li, L. Zheng, Y. Yang, F. Wu, H. Xia, J. Xu, Broadband near-infrared luminescence in y-irradiated Bi-doped a-BaB204 single crystals// 2009, Optics Letters, vol. 34, Issue 16, pp. 2504-2506.

72. S. Khonthon, S. Morimoto, Y. Arai, and Y. Ohishi, Luminescence characteristics of Te- and Bi-doped glasses and glass-ceramics// 2007, J. Ceram. Soc. Jpn. 115 (1340), pp. 259263.

73. V. Sokolov, V. Plotnichenko, E. Dianov, Origin of broadband near-infrared luminescence in bismuth-doped glasses// 2008, Optics Letters, vol. 33, Issue 13, pp. 1488-1490.

74. M. Peng, C. Zollfrank, L. Wondraczek, Origin of broad NIR photoluminescence in bismuthate glass and Bi-doped glasses at room temperature// 2009, J. Phys. Condens. Matter 21, 285106.

75. M. Peng, B. Sprenger, M. Schmidt, H. Schwefel, L. Wondraczek, Broadband NIR photoluminescence from Bi-doped Ba2P207 crystals: Insights into the nature of NIR-emitting Bismuth centers// 2010, Opt. Express 18, pp. 12852-12863.

76. S. Parke and R Webb, The optical properties of thallium, lead and bismuth in oxide glasses// 1973, J. Phys. Chem. Solids 34 (1), pp. 85-95.

77. M. Yu. Sharonov, A.B. Bykov, V. Petricevic, and R.R. Alfano, Spectroscopic study of optical centers formed in Bi-, Pb-, Sb-, Sn-, Te-, and In-codoped germinate glasses// 2008, Optics Letters, vol. 33, No. 18, pp. 2131-2133.

78. G. Blasse, A. Meijerink M. Nomes, and J. Zuidema, Unusual bismuth luminescence in strontium tetraborate (SrB407:Bi)//1994, J. Phys. Chem. Solids 55 (2), pp. 171174.

79. M. Peng and L. Wondraczek, Bi2+-doped strontium borates for white-light-emitting diodes// 2009, Opt. Lett. 34 (19), pp. 2885-2887.

80. M. Peng and L. Wondraczek, Photoluminescence of Sr2P20?:Bi2+ as a red phosphor for additive light generation// 2010, Opt. Lett. 35 (15), pp. 2544-2546.

81. Y. Fujimoto and M. Nakatsuka, Infrared luminescence from bismuth-doped silica glass// 2001, Jpn. J. Appl. Phys. 40 (Part 2, No. 3B), L279-L281.

82. H. Xia, X. Wang, Near infrared broadband emission from Bi5+-doped AI2O3-GeO?-* (X = Na20, BaO, Y2O3) glasses// 2006, Appl. Phys. Lett. 89, 051917.

83. M. Peng, C. Wang, D. Chen, J. Qiu, X. Jiang, and C. Zhu, Investigations on bismuth and aluminum co-doped germanium oxide glasses for ultra-broadband optical amplification// 2005, J. Non-Cryst. Solids 351 (30-32\pp. 2388-2393.

84. M. Peng, D. Chen, J. Qiu, X. Jiang, and C. Zhu, Bismuth-doped zinc aluminosilicate glasses and glass-ceramics with ultra-broadband infrared luminescence// 2007, Opt. Mater. 29 (5),pp. 556-561.

85. Y. Arai, T. Suzuki, Y. Ohishi, Ultrabroadband near-infrared emission from a colorless bismuth-doped glass// 2007, Appl. Phys. Lett. 90, 261110.

86. X. Meng, J. Qiu, M. Peng, D. Chen, Q Zhao, X. Jiang, C. Zhu, Near infrared broadband emission of bismuth- doped aluminophosphate glass// 2005, Opt. Express, vol. 13, pp. 1628-1634.

87. MB. Артамонова, M.C. Асланова, KM Бужинский, Г.И. Журавлев, Т.Н. Кешишян, В.А. Кузяк, О.Ф. Кучеров, Н.М. Павлушкин, В.П. Прянишников, А.И, Родионов, П.Д. Саркисов, С.И. Сильвестрович, Н.М. Соломин, Д.Ф. Ушаков, В.Д. Холилев, Р.Я. Ходаковская, Химическая технология стекла и ситаллов//1983, М. : Стройиздат, стр. 81.

88. V.O. Sokolov, V.G. Plotnichenko, V.V. Koltashev and E.M. Dianov, Centres of broadband near-IR luminescence in bismuth-doped glasses// 2009, J. Phys. D: Appl. Phys. vol. 42, №9, 095410.

Список публикаций по теме диссертации.

1. В. Denker, В. Galagan, V. Osiko, I. Shulman, S. Sverchkov, E. Dianov, Absorption and emission properties of Bi-doped Mg-Al-Si oxide glass system// 2009, Appl. Phys. B, vol. 95, pp. 801-805.

2. B. Denker, B. Galagan, V. Osiko, I. Shulman, S. Sverchkov, E. Dianov, The IR emitting centers in Bi-doped Mg-Al-Si oxide glasses// 2009, Laser Physics, vol. 19 (5), pp. 1105-1111.

3. B.I. Denker, B.I. Galagan, V.V. Osiko, I.L. Shulman, S.E. Sverchkov, E.M. Dianov, Factors affecting the formation of near infrared-emitting optical centers in Bi-doped glasses// 2010, Appl. Phys. B, vol. 98, pp. 455-458.

4. Boris I. Denker, Boris I Galagan, Ilya L. Shulman, Sergey E. Sverchkov, Evgeny M. Dianov, Spectral and luminescent properties of Bi-doped bulk glasses and factors acting on them И 2010, Proc. ofSPIE, vol. 7598 759805-1.

5. B.I. Denker, B.I Galagan, I.L. Shulman, S.E. Sverchkov, E.M. Dianov, Bismuth valence states and emission centers in Mg-Al-silicate glass// 2011, Appl. Phys. B, vol. 103 (3), pp. 681685.

6. Boris I. Denker, Boris I. Galagan, Ilya L. Shulman, Sergey E. Sverchkov, Evgeny M. Dianov, Alexander M. Musalitin, Alternative ways to form IR luminescence centers in Bi-doped glass// 2011, Laser Physics, vol. 21 (4), pp. 746-749.

7. И.А. Буфетов, В.В Вельмискин, Б.И. Галаган, Б.И. Денкер, С.Е. Сверчков, С.Л. Семенов, С.В. Фирстов, И.Л. Шульман, Е.М. Дианов, Активированные висмутом Mg-Al-силикатные стекла и волоконные световоды на их основе// 2012, Квантовая электроника 42 (9), pp. 770- 773.

8. Б.И.Галаган, Б.КДенкер, Лили Ху, С.Е.Сверчков, КЛ.Шульман, Е.М.Дианов, Влияние примесей переменной валентности на формирование висмутовых оптических центров в силикатном стекле// 2012, Квантовая электроника 42, №10, стр. 940-942.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.