Исследование средней инфракрасной люминесценции сульфидного стекла с высокой концентрацией внесения Er³⁺

XIANG Guofeng ,  

KANG Shiliang ,  

TAN Linling ,  

FU Yanqing ,  

GAO Chengwei ,  

LIN Changgui ,  

摘要

Среднеинфракрасные лазеры широко применяются в хирургии, экологическом мониторинге, обработке материалов и лазерном радаре благодаря высокому качеству пучка и отличной надежности. Однако их развитие серьезно ограничено отсутствием оптических усилительных материалов, сочетающих высокую концентрацию редкоземельных ионов и превосходные механические свойства. В данной работе успешно синтезировано сульфидное стекло Ga₂S₃-La₂S₃-Na₂S₃ с высокой концентрацией добавки Er₂S₃ до 10 мол.%. Полученное стекло обладает высокой температурой стеклования (492 ℃) и большой твердостью Виккерса (3,37 ГПа), что значительно превосходит другие сульфидные стекла. С увеличением содержания Er³⁺ интенсивность излучения при 2,7 мкм значительно возрастает и достигает максимума при 7,5 мол.% Er₂S₃. Кроме того, при концентрации 7,5 мол.% Er₂S₃ значения сечений поглощения и излучения на 2,7 мкм составляют соответственно 10,6×10⁻²¹ см² и 15,7×10⁻²¹ см². Результаты исследования предоставляют простой и эффективный подход к разработке материалов для среднеинфракрасных лазеров с высоким коэффициентом усиления на основе редкоземельных элементов.

关键词

среднеинфракрасное излучение; сульфидное стекло; высокая концентрация Er³⁺; превосходные механические свойства

阅读全文