Введение
Глава 1. Кварцевые стёкла, легированные редкоземельными элементами. Свойства и применение (обзор литературы) 11
1.1. Спектрально-люминесцентные свойства ионов редкоземельных элементов и их практическое применение в квантовой электронике.. 11
1.1.1. Неодим (электронная конфигурация Xe4f46s2). 13
1.1.2. Эрбий (электронная конфигурация Xe4f126s2).. 14
1.1.3. Тулий (электронная конфигурация Xe4f136s2).. .14
1.1.4. Гольмий (электронная конфигурация Xe4f116s2). 15
1.1.5. Иттербий (электронная конфигурация Xe4f146s2) 16
1.2. Растворимость редкоземельных ионов в кварцевых стёклах.. 18
1.3. Процессы переноса энергии между активными ионами 20
1.3.1. Кросс-релаксация .20
1.3.2. Кооперативная ап-конверсия 22
1.3.3. Концентрационное тушение в кварцевых стёклах, легированных иттербием 23
1.4. Зависимость абсорбционно-люминесцентных характеристик кварцевого стекла от концентрации ионов Yb3+ 24
1.5. Особенности технологий изготовления заготовок для вытяжки активного оптического волокна на основе кварцевого стекла 26
1.6. Состояние проблемы и постановка задачи. 29
Глава 2. Экспериментальные образцы и методы их исследования..31
2.1. Синтез стекла и изготовление полосковых волноводов .31
2.2. Исследование структуры стекла с помощью сканирующего и просвечивающего электронных микроскопов. 32
2.3. Тепловой режим на опорной поверхности в процессе плазмохимического осаждения стекла методом SPCVD 42
2.4. Схемы измерения спектров потерь и параметров люминесценции полосковых оптических волноводов 44
2.5. Выводы. 46
Глава 3. Спектры оптических потерь полосковых световодов 48
3.1. Использование параметров спектра рэллеевского рассеяния в качестве инструмента для определения размера кластеров .48
3.2. Экспериментальные данные и обсуждение полученных результатов .51
3.2.1. Оценка объема кластеров по данным спектров рассеяния 51
3.2.2 Изменение спектров поглощения ионов Yb3+, вызванное проплавлением стекла 57
3.3. Выводы 63
Глава 4. Спектры и кинетика одноионной и кооперативной люминесценции Yb3+ в оптических полосковых волноводах 64
4.1. Оценка концентрации ионов Yb3+ по спектрам поглощения и времени жизни люминесценции 64
4.2. Кооперативная люминесценция 66
4.3. Экспериментальные данные и обсуждение полученных результатов 67
4.3.1. Спектры одноионной и кооперативной люминесценции .67
4.3.2. Время жизни одноионной и кооперативной люминесценции.. 72
4.3.3. Влияние размеров кластеров на нагрев окружения активных ионов 80
4.4. Выводы .87
Заключение 89
Литература 91
