Propiedades termo-ópticas y procesos de transferencia de energía en vidrios con Erbio preparados vía sol-gel

 

Joel Medina Monares¹, Keren-Hapuc Gutiérrez Acosta¹, Alberto Duarte Moller¹, Alejandro Apolinar Iribe¹, Mario Enrique Álvarez R.¹, Santos Jesús Castillo²

 

¹ Departamento de Física. Universidad de Sonora (UNISON, Apdo. Postal 1621, CP. 83000, Hermosillo, Sonora, México.

² Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora, Apdo. Postal 5-088, CP. 83000, Hermosillo, Sonora, México.

 

Recibido: 7 de diciembre de 2006.
Aceptado: 10 de septiembre de 2007.

 

Resumen

Se presenta un estudio de las propiedades ópticas de matrices vítreas con impurezas de erbio trivalente, que fueron sintetizadas mediante la técnica sol-gel. Los experimentos de absorción óptica, de emisión y de excitación se realizaron a temperatura ambiente en el intervalo de 300 a 1000 nm. Se identifica y discute la existencia de un proceso de transferencia de energía radiativa entre la red → Er3+ y las características de termo-ópticas bajo la condición resonante a la absorción del ion Er3+, para diferentes concentraciones de erbio. Se observo el efecto de Lente Térmica, misma que fue analizada en términos de un modelo teórico sencillo que permite explicar los resultados experimentales.

Palabras clave: Silica; sol-gel; Absorción óptica y fotoluminiscencia; Técnica de lente térmico.

 

Abstract

We present a study of the optical properties of glass matrices with Erbium trivalent impurities, which were synthesized by Sol-Gel technology. The experiments of optical absorption, emission and excitation were carried out at room temperature between range 300 to 1000 nm. It identifies and discusses the existence of a of radiative energy transfer process between the network and the Er3+ ions. It also presents the characteristics of thermo-optic on condition of resonant absorption of the ion Er3+, for different concentrations of Erbium. The effect of Thermal Lens noticed is discussed in terms of theoretical model.

Keywords: Silica; Sol-gel; Optical absorption and photoluminescence; Thermal lensing.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Referencias

[1] R. Reisfeld, T. Saraidarov. Optical Materials 28, 64 (2006).         [ Links ]

[2] L. Lucas, M. Chanthanasinh, M. Poulain, P. Brun. MJ. Weber. J. Non-Cryst. Solids 27, 273 (1978).         [ Links ]

[3] Y. Zhou, S. S. Wang, H. L. Liu, Y. L. Lam, Y. C. Chan and C. H. Kam. EEE J. 8, 109(1996).         [ Links ]

[4] L. Lee and D. S. Tsai. J. Mater. Sci. Lett. 13, 615(1994).         [ Links ]

[5] S. Biswal, S. P. O'Connor and S. R. Bowman. Appl. Opt. 44, 3093 (2005).         [ Links ]

[6] E. A. Falcao, A. Steimacher, A.N. Medina, J.R.D. Perreira, A.C. Bento, M.L. Baessso, C.M.R. Remédios and J.M. Sasaki. J. Phys. IV France, 125, 391 (2005).         [ Links ]

[7] F.M. Durville and R.C. Powell. J. Opt. Soc. Am. B, 4, 1934 (1987).         [ Links ]

[8] W.D. St. John, B. Taheri, J.P. Wicksted and R. C. Powell. J. Opt. Soc. Am. B, 9, 610(1992).         [ Links ]

[9] S. Taminuizu, T. Suzuki, M. Shiiki, C. Okazaki. LS-9, Ithaca, NY, USA, 393 (2001).

[10] M. L. Baesso, A. C. Bento, A. R. Duarte, A. M. Neto, L. C. M. Mirandaa, J. A. Sampaio, T. Catunda, S. Gama and F. C. G. Gandra. J. Appl. Phys. 85, 8112 (1999).         [ Links ]

[11] Silva KC, Sakai OA, Steimacher A, et al. J. of Appl. Phys. 102 (7): 073507 (2007).         [ Links ]

[12] J. González-Hernández, J. F. Pérez-Robles, F. Ruiz, J. R. Martínez. Superficies y Vacío, 11, 1 (2000).         [ Links ]

[13] R. Sosa Fonseca, M. Flores, R. Rodriguez T., J. Hernández and A. Muñoz F. Journal of Luminescence, 93, 327 (2001).         [ Links ]

[14] M. Shafer, V. Casta Ro, W. Krokow, R. Figat and G. Ruben, Mater Rex Sot. Symp. Procc. 73, 331 (1986).         [ Links ]

[15] J. Garcia M., M.A. Mondragón, C. Tellez S., A. Camper, V.M. Castaiio. Mats. Chem. and Phy. 41, 1 S-l 7 (1995).         [ Links ]

[16] C. Hu, J.R. Whinnery. Appl. Opt. 12, 72 (1973).         [ Links ]

[17] Jun Lin, K. Baerner. Matt. Letters 46 (2000) 86.         [ Links ]

[18] J.P. Gordon, R.C. Leitte, S.P.S. Porto and J.R. Whinnery. J. Appl. Phys. 36, 3, (1965).         [ Links ]

[19] A. Feldman, D. Horowitz and R. Wexler. IEEE J. QUANUM Electron. QE-9, 1054 (1973).         [ Links ]

[20] F. Durville, E.G. Behrens and RC. Powell. Phys. Phys. B. 34, 4213(1986).         [ Links ]

[21] E.G. Behrens, R.C. Powell, D.H. Blackburn and D.C. Cranmer. J. Chem. Phys. 98 (1993) 6083.         [ Links ]