Investigation of Optical Properties in Sn, Sb, Pb and Bi Doped Silica Glasses Aiming Visible Fiber Laser

Abstract

Emission spectra of Sn, Sb, Pb and Bi doped silica glasses co-doped with Al and P prepared by modified chemical vapor-phase deposition (MCVD) using solution doping technique are presented. Bi doped silica glasses present emission/excitation (Em/Ex) bands around 470/(330, 220nm) 600/(470, 350, 270nm), 730 and 830/(820, 420, 380, 250nm), with the intensity ratio of these bands depends on the composition, indicating that different emission sources (valence states or defects) are present together. The Em/Ex of Sb doped silica glasses also depend on composition, and are similar of Bi doped silica glasses. The lifetime at 830 and 1400 in Bi or Sb doped silica glasses are similar and around 60 and 850μs, respectively. The lifetime around 600nm was 3.2 and 11μs, respectively to Bi and Sb doped silica glasses. The Sn doped silica glass present Em/Ex bands around 305/265nm, 400/(270, 340nm) and 430/280nm. The Pb doped silica glass present Em/Ex around 370/290nm and 540/320nm. No significant change in the emission bands in the visible range are observed when the Sn or Pb doped silica glass are co-doped with Al or P. The present results of Em/Ex suggest that Bi and Sb can be candidate for fiber lasing in visible range (around 600nm) using the available LD pumping (ex: 405nm). Despite Sn and Pb doping shows strong emission around 400nm, unfortunately until now there is no LD that can be used as pumping source.

Main Group Elements Activated Near‐Infrared Photonic Materials

“…[55] Under 800 nm excitation, a broadband NIR emission with a peak at 1260 nm and a lifetime of ≈ 40 μs was observed (Figure 11). They suggested that the NIR emission [88] Copyright 2016, Trans Tech Publications Ltd.…”

“…[87] In 2016, Sekiya et al prepared Sb-doped low-P silica glass by MCVD method. [88] In addition, a Bi-doped sample was prepared under the same conditions in order to compare the difference in luminescence. As shown in Figure 16, Sb-containing samples exhibit two emission bands with peaks at 830 and 1400 nm under multiple wavelength excitation.…”

“…The insets represent fluorescence decay curves. Reproduced with permission [88]. Copyright 2016, Trans Tech Publications Ltd.…”

Влияние Химического Состава Пористой Матрицы И Атмосферы Спекания На Люминесцентные Свойства Висмутсодержащих Композиционных Материалов

“…Висмутсодержащие силикатные стекла представляют интерес в связи с тем, что обладают люминесценцией в широком спектральном диапазоне от ближней УФ области до ближней ИК области, включая диапазон 1150−1800 nm, благодаря присутствию различных висмутовых активных центров (ВАЦ) [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]. Известны различные способы получения висмутсодержащих стеклообразных оптических материалов силикатных, алюмосиликатных, фосфатно-силикатных систем с люминесцентными свойствами.…”

“…Известны различные способы получения висмутсодержащих стеклообразных оптических материалов силикатных, алюмосиликатных, фосфатно-силикатных систем с люминесцентными свойствами. К таким способам получения относятся метод закалки расплава (варка из шихты, conventional melting-quenching technique) [2,3,13,14,18], порошковая технология (powder-in-tube) [10, 12,17], метод осаждения из газовой фазы (методы модифицированного химического парофазного осаждения, Modified Chemical Vapor Deposition -MCVD) [10, 11,17]. Указанные способы получения висмутсодержащих стекол предполагают проведение синтеза в условиях высокой температуры ∼ 1050−2200 • С [2,3,[10][11][12][13][14]17], что не позволяет регулировать степень окисления висмута и, следовательно, природу ВАЦ и характер люминесценции.…”