Luminescence properties in UV-VIS spectral range of ZBLAN glasses doubly doped with thulium and ytterbium ions

Michał Karol Popławski

Abstract

Continuously increasing demand for highly efficient, compact light sources emitting in UV-VIS spectral range stimulates investigation of a new luminescent materials. Among others, low phonon glasses doped with rare-earth ions are considered as specifically attractive. Main aim of this work is to investigate and analyze luminescent properties in short wavelength part of the spectrum of ZBLAN glasses doped with thulium ions and doubly doped with thulium and ytterbium. The scope of work covered investigation of optical properties of a set of Tm and Tm + Yb doped active glasses differing in activator’s concentration. In particular, absorption and excitation characteristics have been measured, together with emission spectra under direct and up-conversion excitation. Also the influence of dopant’s concentration on the fluorescence decay profiles of emitting levels has been analyzed. A broad range of concentrations investigated enabled analysis of both relaxation mechanisms and up-conversion processes. A unique spectroscopic tool – pressure tuned semiconductor lasers, enabled additionally experimental optimization of excitation wavelengths in multi-photon excitation regime and discussion of a nature of mechanisms responsible for UV-VIS emission under IR pumping.
Diploma typeMaster of Science
Author Michał Karol Popławski (FEIT)
Michał Karol Popławski,,
- Faculty of Electronics and Information Technology
Title in PolishBadanie właściwości luminescencyjnych w zakresie UV-VIS szkieł ZBLAN domieszkowanych jonami tulu i iterbu
Supervisor Ryszard Piramidowicz (FEIT / MO)
Ryszard Piramidowicz,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
Certifying unitFaculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unitThe Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT / MO)
Study subject / specializationElektronika (Elektronics)
Languagepl polski
StatusFinished
Defense Date25-10-2018
Issue date (year)2018
Internal identifier33/M/18
Reviewers Urszula Anna Laudyn (FEIT)
Urszula Anna Laudyn,,
- Faculty of Electronics and Information Technology
, Ryszard Piramidowicz (FEIT / MO)
Ryszard Piramidowicz,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
Keywords in PolishLuminescencja, Tul, Iterb, szkło ZBLAN, absorpcja, emisja, rozproszenie Ramana, mapa wzbudzeń, dynamika fluorescencji.
Keywords in EnglishLuminescence, Thulium, Ytterbium, ZBLAN glass, absorption, emission, Raman scattering, Excitation map, lifetime.
Abstract in PolishRosnące zapotrzebowanie na wydajne, kompaktowe źródła promieniowania elektromagnetycznego emitujące promieniowianie z zakresu UV stymuluje badania nad nowymi materiałami luminescencyjnymi. Interesującą grupę materiałów aktywnych stanowią niskofononowe materiały szklane domieszkowane jonami ziem rzadkich. Główny celem niniejszej pracy było zbadanie i analiza właściwości luminescencyjnych w zakresie krótkofalowym szkieł ZBLAN domieszkowanych jonami tulu Tm3+ oraz podwójnie domieszkowanych jonami tulu Tm3+ i iterbu Yb3+. Zakres pracy obejmował badania właściwości optycznych szeregu materiałów aktywnych różniących się koncentracją aktywatora (Tm3+) i sensybilizatora (Yb3+). W szczególności przeprowadzone zostały badania charakterystyk absorpcji i wzbudzenia, charakterystyk emisyjnych i kinetyki fluorescencji stanów wzbudzonych w warunkach pobudzania bezpośredniego i z konwersją wzbudzenia. Szeroki zakres koncentracji domieszek pozwolił na zbadanie i analizę procesów oddziaływania wielojonowego oraz ich wpływu zarówno na sprawność relaksacji bezpromienistej, jak też procesów konwersji wzbudzenia. Zastosowanie unikatowych narzędzi pomiarowych – przestrajalnych ciśnieniowo diod laserowych – pozwoliło dodatkowo na eksperymentalną optymalizację długości fali wzbudzenia w warunkach pobudzania wielofotonowego oraz na zbadanie charakteru procesów odpowiedzialnych za uzyskiwanie emisji krótkofalowej przy pobudzaniu promieniowaniem podczerwonym.
File
Praca_Magisterska_Michal_Poplawski_251792.pdf 8.16 MB
Local fieldsIdentyfikator pracy APD: 29452

Get link to the record

Back