Estudo das propriedades ópticas dos vidros fluoroindatos dopados com Er3+ e Pr3+

• Main Author: Ancizar Florez Londono
• Other Authors: Younes Messaddeq
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 1996
• Subjects: Caraterísticas espectroscópicas de Er3+ e Pr3+; Espectros de absorção; Nova aproximação para o Pr3+; Parâmetros de Judd Ofelt; Vidros de fluoretos; Not available
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-24042015-174502/

Neste trabalho apresentamos os resultados obtidos no estudo das propriedades ópticas dos vidros de fluoretos dopados com Er3+ e Pr<sup3+ , de composições: 20ZnF2-20SrF sub>2-2NaF - 6GaF sub>3 - 16BaF2 sub>2 -(36 - x)InF sub>3 -xErF sub>3 e 20ZnF sub>2 - 20SrF sub>2 -2NaF - 6GaF sub>3 -34InF sub>3 -(18 - x)BaF sub>2 - xPrF sub>3 com x = 1,2,3 e 4 mol%. As propriedades ópticas são discutidas a partir das informações obtidas dos espectros de absorção, a 300K para os vidros dopados com Er+ e, a 300 e 77K para os vidros dopados com Pr3+. A teoria de Judd-Ofelt é usada nos cálculos dos parâmetros de intensidades &#937&#955 (&#937= 2,46). As forças do oscilador são calculadas através das áreas das bandas de absorção. São calculados os parâmetros espectroscópicos característicos: a probabilidade de transição de dipolo elétrico forçado, os canais de relaxação dos diferentes níveis, o tempo de vida radiativo e a seção transversal de emissão estimulada. O efeito da concentração sobre os parâmetros de intensidade é também discutido. Os resultados obtidos concordam bem com os reportados em diferentes classes de vidros para concentrações similares. Entretanto, a qualidade dos ajustes atingidos neste trabalho é melhor que a encontrada na literatura em estudos semelhantes. Os vidros apresentam boa homogeneidade e apenas pequenas variações no índice de refração e densidade, com a concentração dos dopantes Er3+ e Pr3+.Visando obter uma melhor coerência entre os resultados teóricos e experimentais para o caso do Pr3+ , uma nova aproximação é discutida à luz da teoria de Judd-Ofelt. Considerando contribuições superiores de segunda ordem na teoria padrão, os parâmetros de intensidade ímpares são tomados em conta. Uma consistente e boa qualidade do conjunto de parâmetros é obtida somente com a inclusão das contribuições dos termos da ordem superior e, se a banda em 21470 cm-1 é atribui da à transição 3H4 &#8594 3P1 e a componente 1I6 sendo incorporada à transição 3H4 &#8594 3P2 em 22700 cm-1. Com os parâmetros de intensidade QÂ (1= 3,4,5,6) obtidos da teoria padrão modificada, são calculados os parâmetros espectroscópicos característicos nos vidros dopados com Pr3+ === ln this work we present the resu1ts obtained in the study of the optical properties of fluoride glasses doped with Er3+ and Pr<sup3+ of compositions: 20ZnF2-20SrF sub>2-2NaF - 6GaF sub>3 - 16BaF2 sub>2 -(36 - x)InF sub>3 -xErF sub>3 and 20ZnF sub>2 - 20SrF sub>2 -2NaF - 6GaF sub>3 -34InF sub>3 -(18 - x)BaF sub>2 - xPrF sub>3 com x = 1,2,3 and 4 mol%. The optica1 properties are discussed from the information obtained from absorption spectra at 300K for glasses doped with Er+ and at 300 and 77K for glasses doped with com Pr3+. The Judd-Ofelt theory is used in the calculation of the intensity parameters &#937&#955 (&#937= 2,46). The oscillator strengths are obtained from the areas under the absorption curves. The characteristic spectroscopic parameters calculated are: electric dipole transition probabilities, radiative lifetimes, branching ratios and peak crosssections of stimulated emission. The concentration effect on the intensity parameters is allalyzed. The results obtained are in good agreement with those reported for other glasses described for similar concentrations. Nevertheless the fit quality reached in this work is better than the ones reported in similar studies. The glasses present good homogeneity and only little variations in the refractive index and density with the concentration Er3+ and Pr3+ are observed. In order to obtain better coherence between theoretical and experimental results in the Pr3+ case, a new approximation is discussed under the light of the Judd-Ofelt theory. Considering higher order contributions to the standard theory, the odd intensity parameters are taken into account. A consistent and good quality set of parameters is obtained only with the inclusion of these higher order contributions and if the band at 21470 cm-1 is assigned to the the 3H4 &%8594 3P>/sub>1 transition, the component 1I6 being incorporated in the 3H4 &%8594 3P>/sub>2 transition at 22700 cm-1. With the intensity parameters &#937&#955 (&#937= 3, 4, 5, 6) obtained from the modified standard theory, the characteristic spectroscopic parameters are calculated in the glasses doped with Pr3+