Введение
ГЛАВА 1. Люминесцентные свойства стёкол, легированных редкоземельными ионами и висмутом, взаимодействие молекулярного водорода с активными кварцевыми оптическими волокнами 10
1.1 Люминесцентные свойства редкоземельных ионов в кварцевых волоконных световодах 10
1.2 Люминесценция стёкол, легированных висмутом 12
1.3 Подходы к исследованию люминесцентных свойств легированных кварцевых стёкол 13
1.3.1 Редкоземельные ионы в качестве активаторов стекла 13
1.3.2 Висмут, как активатор инфракрасной люминесценции 14
1.3.3 Существующие гипотезы об энергетической структуре висмутового центра инфракрасной люминесценции в стеклах 16
1.3.4 Влияние технологии изготовления, а также со-легирующих добавок на спектроскопические свойства стёкол, легированных висмутом в сравнении со стёклами, легированными редкоземельными элементами 17
1.4 Возможность использования молекулярных газов в качестве инструмента для исследования люминесцентных свойств легированных стёкол 18
1.4.1 Процесс растворения водорода в кварцевом стекле, физическое растворение 21
1.4.2 Химическое растворение 25
1.4.3 Поведение молекулы водорода в сетке кварцевого стекла 27
1.4.4 Насыщение молекулярным водородом оптических волокон для модификации их свойств 30
1.5 Основные положения теории встреч 33
1.6 Немоноэкспоненциальная релаксация, кривая Кольрауша 35
1.7 Выводы и постановка задачи 37
ГЛАВА 2. Техника эксперимента и экспериментальные установки 39
2.1 Исследуемые экспериментальные образцы 39
2.2 Методика измерения спектров и кинетики фотолюминесценции 43
2.3 Исследование люминесцентных свойств активных волокон, насыщенных молекулами Н2 и D2 46
2.3.1 Насыщение газом кварцевого оптического волокна 46
2.3.2 Измерение спектров и кинетики люминесценции образцов в процессе насыщения газом и последующего нагрева 48
ГЛАВА 3. Тушение люминесценции ионов Ег + и Yb + блуждающими молекулами Н2 и D2 в кварцевом стекле оптических волокон 51
3.1 Спектры и кинетика люминесценции исследуемых активных волокон 51
3.2 Изменение люминесцентных свойств активных волокон при их насыщени молекулами Н2 и D2 54
3.3 Обсуждение полученных результатов 60
3.4 Выводы 65
ГЛАВА 4. Исследование люминесценции стёкол и волокон с примесью висмута. Температурные зависимости и влияние растворённого водорода 66
4.1 Особенности инфракрасной фотолюминесценции в легированных висмутом объёмных и плёночных образцах кварцевого стекла, синтезированных плазмохимическим методом 66
4.1.1 Результаты экспериментов 66
4.1.2 Обсуждение полученных результатов 74
4.1.3 Выводы 79
4.2 Особенности инфракрасной фотолюминесценции висмута в кварцевых оптических волокнах 79
4.2.1 Результаты экспериментов по исследованию температурных зависимостей люминесценции кварцевых оптических волокон, легированных висмутом 80
4.2.2 Влияние теплового движения междоузельных молекул водорода и дейтерия на ИК люминесценцию висмута в волокнах 88
4.2.3 Сравнение тушения междоузельным Н2 люминесценции редкоземельных ионов и висмута в кварцевом стекле 96
4.2.4 Обсуждение полученных результатов 97
4.2.5 Выводы 100
Заключение 101
Литература 104
