Введение к работе
Актуальность задач, решаемых в диссертации, связана с Сходимостью создания эффективных усилителей для волоконно-'нческих линий связи (ВОЛО, со значительным интересом к новым ивньш материалам для лазеров с диодной накачкой.
Высокая прозрачность в ИК области и «-вяазншс с ней низкие >рости многофононной релаксации (МФР) возбужденных состояний поземельных ионов (РЗИ) в галогенндных стеклах наряду с >можностью изготовления из них оптических волокон позволяют їдавать новые эффективные лазеры, генерирующие в широком ектрлльном диапазоне от видимой до средней ИК области спектра, злизуя недоступные а кислородсодержащие стеклах схемы крайни и накачки РЗИ.
Фторсодержащие стекла, активированные нонами Рг3" или \d3\ ляются наиболее .перспективным!! активными средами лля тичееккх усилителей ВОЛС, работающих на длине водны. 1.3 мчм
Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при .>работк'' оптических усилителей в области 1,3 мкм связаны со іедуюшнми обстоятельствами.
1. Среды, активированные неодимом, "страдают" возбужденным м'лошением аа 1.3 мкм, обусловленным электронным переходом
В диссертацию вошли результаты исследований, выполненных в ;риод с 1992 по 1995 гг. в рамках программ и проектов, поддерживавшихся AT&T Bell Lab. США (контракт №»133615 от 05 августа >92), Международным Научным Фондом Сороса (грант №54300) и оссийским фондом фундаментальных исследований (проект 279).
4fW->4G7/S ІЮНа Nd3'
-
Наличие у ионов PrdT близко расположенного к верхнему лазерному уровню 1Q4 уровня Fi приводит к быстрой многофононной безызлучательной релаксации. Одновременно с этим у ионов Рг3+ наблюдается сильное концентрационное тушение люминесценции, вызванное кросс-релаксацией энергии возбуждения через нижележащие уровни.
-
Непосредственная оптическая накачка Рг3* возможна только в верхний лазерный уровень 1G., которому соответствует слабая лнная поглощения (на Х=1,02 мкм), находящаяся вдали от спектральных областей излучения наиболее доступных источников оптической накачки, в частности лазерных AsAlGa-днодов.
Целью .настоящей работы являлся поиск активированных РЗИ стекол, перспективных для создания лазеров и усилителей в области 1.3 мкм, в том числе празеоднмовых стекол, сенсибилизированных под диодную накачку в области 0.8 мкм.
Научная новизна.
Найдены составы стекол со смещенной в коротковолновую область спектра длиной волны генерации на переходе F3/2—>4'іа/2 ^**3+ н осла6ленным возбужденным поглощением.
Предложены, обоснованы и исследованы две схемы сенсибилизации люминесценции празеодима с переносом энергии возбуждения по цепочкам Nd3"—>Yb3+—>Рг3+ и Ег3+—>Yb3+—>Рг3+, позволяющие существенно расширить спектральную область накачки празеоднмовых стекол. Определены функциональные зависимости скоростей переноса возбуждения от концентрации иттербия во фторалюминатном стекле на различных стадиях переноса энергии между ионами Nd3+—>Yb3+—>Рг3\ Установлено, что обратный перенос возбуждения Pr3t—>Yb3+ не играет существенной роли
плоть до концентраций Yb3" 6-Ю2' см"3. Определены условия ысокой эффективности передачи энергии в предложенных енсибнднзаиионны.х схемах, сформулированы требовання к составам" гскол, в которых эти условия могут реализоваться к найдены хтавы таких стекол.
Практическая ценность работы Результаты работы позволяют асшнрить спектральную область генерации лазеров на основе гекол, активированных P3W, расширяют во?можности использования ля накачки дешевых диодных лазеров. Предложенные и исследованные работе составы стекол могут быть использованы для создания на х основе оптических усилителей 1.3 мкм диапазона с диодной акачкой.
Предложенные в работе сененбилизашюнные схемы и результаты .'следований особенностей передачи энергии возбуждения по этим «.мам могут быть использованы при разработке новых лазерных атериалов.
Апробация работы Материалы диссертации докладывались к Осуждались на семинарах отдела физики твердого тч-да ИОФ РДП, :минарах AT&T Белл Лаборатории а также на следмоших еж дун а ролны х конф^рен ния X:
»94 Fall Meet і ПК MRS, Nov. 27-Dec 2 1994. Boston, МА(два доклада), Ivanced Solid-State Lasers, February 7-Ю, 1994, Salt Lake ity, Utah; OPTO 95, Paris, France, 28-30 Магэ(два доклада).
Публикации. Основные результаты диссертации содержатся а 9 убликациях, список которых приведен в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из *едения, четырех глав, заключения, двух приложений,списка цити-/емой литературы нз 109 наименований. Общий объем диссертации вставляет 117 страниц, включая 25 рисунков и 9 таблиц.
-6~
