Análise da emissão de conversão ascendente de energia do sistema vítreo ZBLAN: Er3+ em baixa temperatura
Ano de defesa: | 2006 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
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Programa de Pós-Graduação em Ciências
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Fisica
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Resumo: | The upconversion process in rare earth elements (Er, Nd, Pr, Tm and Yb) doped fluoride glasses has received great attention from several researches. The main interest is its use in several technological applications as optical amplifiers and lasers. The fluoride glass (ZBLAN) is an amorphous glass and a good rare earth host material with low multiphonon relaxation, good chemical stability under diverse atmospheric conditions and low optical attenuation in the visible region of the electromagnetic spectrum. ZBLAN:Er3+ is a very well studied material of this class. However, the influence of the glass matrix in the upconversion process has not been investigated. This work presents upconversion and the luminescence spectra at T=2K and some definitions. The both spectra was obtained from 4S3/2 -> 4I15/2 transition level and its analysis show us energy reabsorption in the upconversion process. The upconversion spectrum obtained from 4I13/2 -> 4I9/2 transition with 800 nm Ti-Saphire laser show us seven of eight theoretical expected transitions. This results was compared with luminescence spectra obtained from 4I15/2 -> 4F7/2 transition with 488 nm Argon laser, wich show us the eight theoretical expected lines of 4S3/2 -> 4I15/2 transition, and confirm the correct position of this emission lines obtained from upconversion. We propose a possible path of the upconversion excitation process in this sample and an explanation (energy reabsorption process) for the disappearance of one line in upconversion emission spectra. |
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The main interest is its use in several technological applications as optical amplifiers and lasers. The fluoride glass (ZBLAN) is an amorphous glass and a good rare earth host material with low multiphonon relaxation, good chemical stability under diverse atmospheric conditions and low optical attenuation in the visible region of the electromagnetic spectrum. ZBLAN:Er3+ is a very well studied material of this class. However, the influence of the glass matrix in the upconversion process has not been investigated. This work presents upconversion and the luminescence spectra at T=2K and some definitions. The both spectra was obtained from 4S3/2 -> 4I15/2 transition level and its analysis show us energy reabsorption in the upconversion process. The upconversion spectrum obtained from 4I13/2 -> 4I9/2 transition with 800 nm Ti-Saphire laser show us seven of eight theoretical expected transitions. This results was compared with luminescence spectra obtained from 4I15/2 -> 4F7/2 transition with 488 nm Argon laser, wich show us the eight theoretical expected lines of 4S3/2 -> 4I15/2 transition, and confirm the correct position of this emission lines obtained from upconversion. We propose a possible path of the upconversion excitation process in this sample and an explanation (energy reabsorption process) for the disappearance of one line in upconversion emission spectra.O processo de conversão ascendente de energia (upconversion) em vidros fluoretos dopados com elementos terras-raras (Er, Nd, Pr, Tm e Yb) tem recebido grande atenção de pesquisadores no mundo inteiro. O interesse se deve principalmente pelas aplicações deste sistema em dispositivos amplificadores ópticos e lasers com inúmeras aplicações tecnológicas. O vidro fluoreto (ZBLAN) é um material amorfo e que pelas suas vantagens de baixa relaxação multifônica; estabilidade frente a condições atmosféricas e baixa atenuação óptica na região visível do espectro eletromagnético se apresenta com um bom material hospedeiro para íons terras-raras. Entretanto, no caso específico, apesar de muito estudado o sistema ZBLAN:Er3+ apresenta algumas indefinições quanto as suas propriedades ópticas. Uma delas é sobre a efetiva participação da rede da matriz vítrea no processo de conversão ascendente de energia. Neste trabalho são apresentadas medidas de upconversion e luminescência em temperatura de 2K com algumas definições. Ambos os espectros foram obtidos na transição 4S3/2 -> 4I15/2 e servem para demonstrar que existe reabsorção de energia no processo de upconversion. O espectro de upconversion obtido a partir do bombeio da transição 4I15/2 -> 4I9/2 com auxílio de um laser de Ti-Safira emitindo em 800nm permite a verificação de sete das oito transições teoricamente esperadas. Assim, com objetivo de certificar os resultados obtidos de upconversion foram realizadas medidas de luminescência a partir do bombeio da transição 4I15/2 -> - 4F7/2 com auxílio de um laser de argônio emitindo na linha 488nm. Da luminescência pode-se realizar a completa identificação das oito transições esperadas na transição 4S3/2 -> 4I15/2 além da confirmação das posições das linhas de emissão obtidas a partir do espectro de upconversion. Propôs-se então um caminho para as transições de excitação que leve ao processo de upconversion na amostra estudada e uma explicação (processo de reabsorção de energia) para desaparecimento de uma das linhas de emissão no espectro de upconversion.Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:02Z (GMT). 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