Lumineszenzeigenschaften von AlF3-Gläsern mit hohem Er3+-Dotierungsgehalt und niedrigem Hydroxylgehalt

HU Tianrou ,  

ZHANG Ruonan ,  

ZHANG Chi ,  

DONG Hongxing ,  

REN Jing ,  

YUAN Xinqiang ,  

摘要

Dieser Artikel berichtet über eine Reihe von AlF3-basierenden Gläsern mit niedrigem Hydroxylgehalt und hoher Dotierung mit Erbiumionen (Er3+) (AlF3-YF3-CaF2-BaF2-SrF2-MgF2-ErF3) und untersucht systematisch deren Emissionseigenschaften im 2,7 μm-Band. Durch Optimierung der Glaszusammensetzung und Herstellung durch Hochtemperaturschmelze wurde eine ultraniedrige Hydroxylkonzentration (OH--Absorptionskoeffizient von 0,031 cm-1) und eine hohe Er3+-Dotierung (bis zu 12 mol%) erreicht. Im Vergleich zu bisher berichteten AlF3-Gläsern weist dieses Glas eine hervorragende thermische Stabilität (Glasübergangstemperatur Tg=433℃, thermischer Stabilitätsparameter ΔT=89℃) und chemische Stabilität auf. Bei Anregung mit einem 980 nm Laserpumpstrahl zeigte das Glas mit niedrigem Hydroxylgehalt und hoher Er3+-Ionendotierung eine signifikant erhöhte Emissionsintensität bei 2,7 μm, mit einem Emissionsquerschnitt von 5,28×10-21 cm2 und einem großen Verzweigungsverhältnis (20,69%). Der große Emissionsquerschnitt hilft, die Laserschwelle zu senken und die Steigungseffizienz zu erhöhen, während die gemessene Lebensdauer des 4I11/24I13/2-Übergangs 7,651 ms beträgt. Diese Eigenschaften deuten auf ein großes Anwendungspotential der AlF3-Gläser mit niedrigem Hydroxylgehalt und hoher Er3+-Ionenkonzentration in Festkörper- und Faserlasern im 2,7 μm-Band hin.

关键词

Fluoraluminatglas; Er3+-Dotierung; 2,7 μm-Emission

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