Перспективные разработки Международной лаборатории функциональных

материалов на основе стекла РХТУ им. Д,И. Менделеева

Новые материалы для волоконных и миниатюрных

твердотельных лазеров

(проект 11.G34.31.0027)

Ведущий ученый – профессор Альберто Палеари

Перспективные лазерные материалы ближнего ИК диапазона -

активированные NiO наноструктурированные стекла и волокно

A. Paleari, V.N. Sigaev, N.V. Golubev, et al. Nanotechnology

Исходное стекло Наностекло

Спектры поглощения

Наностекло

Исходное

стекло

1000 1100 1200 1300 1400 1500 16000,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

возб

=1064 нм

Ин

тен

сивн

ость

лю

ми

нес

цен

ци

и, о

тн. е

д.

Спектры люминесценции

Наностекло

Длина волны

Исходное стекло

20 нм

Нанокристаллы Ni:γ-Ga2O3 размером 2-5 нмв объеме стекла,обусловливающиеширокополосную люминесценцию в ближней ИК области спектра.Данные SANS (слева) и ПЭМ (справа).

Наностекло

Rg~1-2 нм в приближении Гинье

630оС

590оС

Заготовка для вытяжки волокна (стекло оболочки – SiO2)

Вид поперечного сечения волокна (внешний диаметр волокна – 90 мкм, диаметр сердцевины – 9 мкм)

Наноструктурированное световодное волокно, обладающее широкополосной люминесценцией в ближнем ИК диапазоне

Совместно с Научным Центром волоконной оптики РАН

Оптически однородные образцы и заготовки стекла 7,5Li2O-2,5Na2O-20Ga2O3-35GeO2-35SiO2 + 0,1 NiO в виде штабиков для вытяжки волокна

V.M. Mashinsky, V.N. Sigaev, N.V. Golubev, А. Paleari, E.M. Dianov, et al. Microscopy and

Microanalysis, Cambridge University Press Journal

Спектр люминесценции наноструктурированного волокна в

зависимости от температуры

обработки

Спектр люминесценции хантитоподобного стекла, содержащего 1 мол.% Sm2O3

Г.Е. Малашкевич, В.Н. Сигаев, Н.В. Голубев, Е.Х. Мамаджанова, П.Д. Саркисов. Люминесцирующее стекло. Патент РФ №2415089 от 27.03.2011

Штабик стекла состава 10(Sm0.3Y0.7)2O3-30Al2O3-60B2O3 мол.%до (верхний) и во время (нижний)

возбуждения УФ лампой

Стекло, люминесцирующее в области максимальной спектральной эффективности фотосинтеза 600-650 нм

Разработана технология и получены оптически однородные заготовки стекла сечением 15x10 и длиной 110 мм, в котором минимизировано концентрационное тушение люминесценции при содержании активатора до 1 %.

Идея разработки заключается в создании стекла, в котором ближний порядок соответствует ближнему порядку кристаллов со структурой хантита с расстояниями Ln-Ln более 0,5 нм

Борогерманатныe стекла с полушириной полосы люминесценции более 85 нм для активных элементов лазеров с перестраиваемой длиной волны генерации

Спектры люминесценциистекол системы

xEr2O3-(25-x)Yb2O3-25B2O3-50GeO2,x = 1, 2 , 3, 4, 5, 6, 7 мол. %

возб = 974 нм

Зависимость интенсивности люминесценцииионов Er3+ в переходе 4I13/2 4I15/2 от их концентрации в стекле; возб = 974 нм

Борогерманатные стекла с высоким (до 25 мол.%) содержанием Er2O3+Yb2O3 характеризуются слабой кластеризацией эрбия (заметного тушения люминесцен-ции в переходе 4I13/2 4I15/2 не наблюдается до 3 мол. % Er2O3), высокой однородностью оптических центров ионов Er3+ и большим значением эффективной полуширины полосы люминесценции ( 8690 нм), что делает их перспективным материалов для разработки активных элементов волоконных и миниатюрных твердотельных лазеров.

G.E. Malashkevich, V.N. Sigaev, N.V. Golubev, V.I. et al. J. Non-Cryst. Solids 357 (2011) 67-72; Г.Е. Малашкевич, В.Н. Сигаев, П.Д. Саркисов, Н.В. Голубев, В.И. Савинков. Патент РФ № 2383503