Читать контрольная по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Механизмы фотоиндуцированного поглощения в оптоволокне, активированном иттербием" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Контрольная работа по теме:

Механизмы фотоиндуцированного поглощения в оптоволокне, активированном иттербием Введение Фотопотемнением иттербиевых световодов называется наведение оптических потерь в результате длительного воздействия на них лазерного ИК‐излучения накачки с длиной волны диапазона 920−980нм

Фотопотемнение является основным фактором, ограничивающим срок службы волоконных лазеров и усилителей.

В настоящее время не разработано универсального технологического решения, позволяющего полностью исключить влияние фотопотемнения на выходные характеристики волоконных лазеров, основой которых являются активные световоды.

Величина эффекта фотопотемнения определяется уровнем населенности возбужденного состояния ионов иттербия и поэтому зависит от интенсивности излучения накачки.

Несмотря на активные исследования в данной области в течение последних 5‐6 лет, механизм фотопотемнения остаётся до сих пор невыясненным, а предложенные в литературе модели этого механизма ещё являются дискуссионными.

На сегодняшний момент существует два подхода к процессу фотопотемнения.до облучения после облучения

Рис. 1 - Световод легированный Yb2O3

1. Подходы к объяснению эффекта фотопотемнения Первый подход заключается в том, что в основе эффекта лежат фотохимические реакции с участием ионов иттербия, которые, взаимодействуя друг с другом, образуют дефекты, отвечающие за фотопотемнение. В основе второго подхода ключевая роль отведена не ионам Yb2+, а кислородо-дефицитным центрам (КДЦ). В работе [1] предлагается модель механизма фотоиндуцированного наведения центров окраски в стекле сердцевины при воздействии квантов ИК-излучения накачки (920 - 980 нм) или УФ-излучения (короче 250 нм).

Заготовки, используемые в эксперименте [1]. A0 - силикатное стекло, солегированное оксидом иттербия (Yb2O3/SiO2); A1 - алюмосиликатное стекло, дополнительно солегированное оксидом иттербия (Al2O3/Yb2O3/SiO2); P1 - фосфоросиликатное стекло, дополнительно солегированное оксидом иттербия (Yb2O3/ P2O5 /SiO2).

Во время облучения, в спектре образцов наблюдались изменения, свидетельствующие о переходе части ионов Yb3+ в двухвалентное. В спектрах люминесценции образцов A1 и P1 была зарегистрирована интенсивная полоса с максимумом ~ 550 нм (Рис. 2, кривые 1-4), которую связывают с переходом иона Yb2+ из состояния переноса заряда в состояние 4f14 [7].

Полоса 550 нм (2.3 эВ) в полученных спектрах [1] соответствует излучательной релаксации ионов Yb3+ из состояния переноса заряда на уровень 2F5/2, соответствующий возбужденному состоянию с меньшей энергией [2]. Авторы [2] пишут, что часть возбужденных УФ-излучением ионов Yb3+ вместо релаксации в исходное состояние образуют центры с участием Yb2+. Согласно работе [3], конверсия части возбужденных ионов Yb3+ в Yb2+ происходит в результате захвата электронов из зоны проводимости.

Рис. 2 - Спектры УФ и видимой люминесценции, полученные при возбуждении различными источниками излучения: «1» - P1, ex=193 нм; «2» -P1, ex=244 нм; «3» - A1, ex=193 нм; «4» -A1, , ex=244 нм; «5» -A1, ex=920 нм; «6» - «чистый» SiO2, ex=193 нм (пунктиром обозначены гауссовы компоненты спектра). ex- длина волны возбуждающего излучения лазера. Процесс конверсии Yb3+→Yb2 стимулируется дополнительно

Похожие работы