Удельный коэффициент поглощения ионов Ni2+ в стеклах системы TeO2–ZnO–Bi2O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом оптической спектроскопии исследовано пропускание многокомпонентных стекол системы TeO2–ZnO–Bi2O3, легированных ионами никеля(2+). В спектрах присутствуют три интенсивные полосы поглощения с максимумами при 0.43, 0.80 и 1.32 мкм. Для данной стеклообразной матрицы, содержащей заданное количество Ni2+, рассчитан удельный коэффициент поглощения, который на длине волны 0.80 мкм равен 15.9 ± 1.3 см−1/мас. % Также установлена его спектральная зависимость во всем диапазоне прозрачности стекла и оценен интегральный коэффициент поглощения в интервале волновых чисел от 3600 и до 16500 см−1, равный 10.6 ± 0.5 см−2/ppm.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Краснов

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.v.krasnov@unn.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

О. А. Замятин

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: m.v.krasnov@unn.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

Список литературы

  1. El-Mallawany R. The Optical Properties of Tellurite Glasses // J. Appl. Phys. 1992. V. 72. № 5. P. 1774–1777. https://doi.org/10.1063/1.351649
  2. Feng X., Shi J., Segura M., White N., Kannan P., Calvez L., Zhang X., Brilland L., Loh W. Towards Water-Free Tellurite Glass Fiber for 2–5 μm Nonlinear Applications // Fibers. 2013. V. 1. № 3. P. 70–81. https://doi.org/10.3390/fib1030070
  3. El-Mallawany R. Introduction to Tellurite Glasses // Springer Ser. Mater. Sci. P. 1–13. https://doi.org/10.1007/978-3-319-53038-3_1
  4. Jose R., Arai Y., Ohishi Y. Raman Scattering Characteristics of the TBSN-Based Tellurite Glass System as a New Raman Gain Medium // J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 2007. V. 24. № 7. P. 1517. https://doi.org/10.1364/JOSAB.24.001517
  5. Qin G., Jose R., Ohishi Y. Design of Ultimate Gain-Flattened O–, E–, and S+ C+ L Ultrabroadband Fiber Amplifiers Using a New Fiber Raman Gain Medium // J. Lightwave Tech. 2007. V. 25. № 9. P. 2727–2738. https://doi.org/10.1109/JLT.2007.902767
  6. Stegeman R., Jankovic L., Kim H., Rivero C., Stegeman G., Richardson K., Delfyett P., Guo Y., Schulte A., Cardinal T. Tellurite Glasses with Peak Absolute Raman Gain Coefficients up to 30 Times That of Fused Silica // Opt. Lett. 2003. V. 28. № 13. P. 1126–1128. https://doi.org/10.1364/OL.28.001126
  7. Manzani D., Petruci J.F.d.S., Nigoghossian K., Cardoso A.A., Ribeiro S.J.L. A Portable Luminescent Thermometer Based on Green Up-Conversion Emission of Er3+/Yb3+ Co-Doped Tellurite Glass // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 41596. https://doi.org/10.1038/srep41596
  8. Murugan G.S., Fargin E., Rodriguez V., Adamietz F., Couzi M., Buffeteau T., Le Coustumer P. Temperature-Assisted Electrical Poling of TeO2–Bi2O3–ZnO Glasses for Non-Linear Optical Applications // J. Non-Cryst. Solids. 2004. V. 344. № 3. P. 158–166. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2004.06.017
  9. Garcia J.A.M., Bontempo L., Gomez-Malagon L.A., Kassab L.R.P. Efficiency Boost in Si-Based Solar Cells Using Tellurite Glass Cover Layer Doped with Eu3+ And Silver Nanoparticles // Opt. Mater. 2019. V. 88. P. 155–160. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.11.028
  10. Denker B.I., Dorofeev V.V., Galagan B.I., Koltashev V.V., Motorin S.E., Plotnichenko V.G., Sverchkov S.E. 2.3µm Laser Action in Tm3+-Doped Tellurite Glass Fiber // Laser Phys. Lett. 2019. V. 16. № 1. P. 15101. https://doi.org/10.1088/1612-202X/aaeda4
  11. Dorofeev V.V., Moiseev A.N., Churbanov M.F., Plotnichenko V.G., Kosolapov A.F., Dianov E.M. Characterization of High-Purity Tellurite Glasses for Fiber Optics. 2011. SOMC4. https://doi.org/10.1364/SOF.2011.SOMC4
  12. Zamyatin O.A., Churbanov M.F., Medvedeva J.A., Gavrin S.A., Zamyatina E.V., Plekhovich A.D. Glass-Forming Region and Optical Properties of The TeO2–ZnO–NiO System // J. Non-Cryst. Solids. 2018. V. 479. P. 29–41. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.005
  13. Замятин О.А., Чурбанов М.Ф., Плотниченко В.Г., Сибиркин А.А., Горева И.Г. Удельный коэффициент поглощения никеля в стекле (TeO2)0.80(MoO3)0.20 // Неорган. материалы. 2015. Т. 51. № 3. C. 328–332. https://doi.org/10.7868/S0002337X15030185
  14. Zannoni E., Cavalli E., Toncelli A., Tonelli M., Bettinelli M. Optical Spectroscopy of Ca3Sc2Ge3O12:Ni2+ // J. Phys. Chem. Solids. 1999. V. 60. № 4. P. 449–455. https://doi.org/10.1016/S0022-3697(98)00314-X
  15. Knowles A., Burgess C. Practical Absorption Spectrometry. Dordrecht: Springer Netherlands, 1984.
  16. Weyl W.A. Coloured Glasses: Society of Glass Technology, 1951.
  17. Lakshminarayana G., Yang H., Qiu J. Photoluminescence of Pr3+-, Nd3+- and Ni2+-doped TeO2–ZnO–WO3–TiO2–Na2O Glasses // J. Alloys Compd. 2009. V. 475. № 1–2. P. 569–576. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.07.083
  18. Oyamada R., Kishioka A., Sumi K. Optical Absorption Spectra of Ni2+ Ions and IR Spectra in (100−x)(PbO·GeO2)·xR2O(R=Mg,Ca,Sr,Ba) Glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1987. V. 95–96. P. 709–716. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(87)80672-5
  19. Scultz P.C. Optical Absorption of the Transition Elements in Vitreous Silica // J. Am. Ceram. Soc. 1974. V. 57. № 7. P. 309–313. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1974.tb10908.x
  20. Newns G.R., Pantelis P., Wilson J.L., Uffen R.W.J., Worthington R. Absorption Losses in Glasses and Glass Fibre Waveguides // Opto-electronics. 1973. V. 5. № 4. P. 289–296. https://doi.org/10.1007/BF02057128
  21. Whitehouse C.R., Balchin A.A. Optical Absorption of Transition Metals in Alkali Lime Germanosilicate Glasses // J. Mater. Sci. 1979. V. 14. № 10. P. 2519–2521. https://doi.org/10.1007/BF00737045
  22. Снопатин Г.Е., Плотниченко В.Г., Волков С.А., Дорофеев В.В., Дианов Е.М., Чурбанов М.Ф. Коэффициент экстинкции Ni2+ в стекле (TeO2)0.78(WO3)0.22 // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. № 8. C. 1016–1019

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры пропускания стекол состава (TeO2)0.72(ZnO)0.18(BiO1.5)0.10 толщиной 2.5 мм, легированных ионами Ni2+: 1 – 0, 2 – 0.15, 3 – 0.30, 4 – 0.45, 5 – 0.60, 6 – 0.75 мас. %

Скачать (189KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости абсорбционности от толщины стекла на длине волны 0.80 (а) и 1.32 нм (б) в образце, содержащем 0.6 мас. % Ni2+

Скачать (162KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости коэффициента поглощения ионов Ni2+ от их концентрации в стекле состава (TeO2)0.72(ZnO)0.18(BiO1.5)0.10 на длине волны 0.80 (а) и 1.32 мкм (б)

Скачать (244KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость удельного коэффициента поглощения ионов Ni2+ в стекле состава (TeO2)0.72(ZnO)0.18(BiO1.5)0.10 от длины волны

Скачать (173KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость площади полосы поглощения от концентрации ионов Ni2+ в стекле состава (TeO2)0.72(ZnO)0.18(BiO1.5)0.10

Скачать (154KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024