СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ YAG:Er³⁺, CaF₂:Er³⁺ и Er₂O₃ ПРИ ЛАЗЕРНОМ И ЛАЗЕРНО-ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗБУЖДЕНИИ

Проведено сравнение экспериментальных спектров люминесценции и узкополосного излучения (УИ) монокристаллов YAG:10 aт.% Er³⁺ , CaF₂:1 aт.% Er³⁺ и поликристалла Er₂O₃ при непрерывном лазерном и лазерно-термическом возбуждении мультиплетов электронной оболочки ионов Er³⁺ . Спектры люминесценции при резонансном возбуждении определяются релаксацией населенности мультиплетов с соответствующими вероятностями излучательных и безызлучательных переходов. Форма спектров УИ определяется термической населенностью мультиплетов и вероятностями только излучательных переходов. Полоса УИ на l » 800 нм (⁴I_{9/ 2} →⁴I_{15/ 2} ) является индикатором высокотемпературного термического излучения ионов Er³⁺ . Отсутствие этой полосы в спектрах люминесценции объясняется малым временем жизни уровня t(⁴I_{9/ 2} ) = 53 нс при T = 300 К.

лазерная и лазерно-термическая спектроскопия, люминесценция, узкополосное термическое излучение кристаллов YAG:Er³⁺, CaF₂:Er³⁺ и Er₂O , laser and laser thermal spectroscopy, luminescence, selective thermal emission of Er³⁺:YAG, Er³⁺:CaF₂, and Er₂O₃ crystals

1. Е. В. Жариков, В. И. Жеков, Л. А. Кулевский, Т. М. Мурина, В. В. Осико, А. М. Прохоров, А. Д. Савельев, В. В. Смирнов, Б. П. Стариков, М. И. Тимошечкин. Квант. электрон., 1 (1974) 1867-1869

2. Х. С. Багдасаров, В. И. Жеков, В. А. Лобачев, А. А. Маненков, Т. М. Мурина, А. М. Прохоров, М. И. Студеникин, Е. А. Федоров. Тр. ИОФ АН СССР, 19, Москва, Наука (1989) 8

3. Da-Wun Chen, C. L. Fincher, T. S. Rose, F. L. Vernon, R. A. Fields. Opt. Lett., 24 (1999) 385-387

4. D. Garbuzov, I. Kudryashov, M. Dubinskii. Appl. Phys. Lett., 86 (2005) 131115

5. J. W. Kim, D. Y. Shen, J. K. Sahu, W. A. Clarkson. Opt. Express, 16 (2008) 5807-5812

6. K. M. Chen, S. Saini, M. Lipson, X. Duan, L. C. Kimerling. Proc. SPIE, 4282 (2001) 168-173

7. S. Saini, K. Chen, X. Duan, J. Michel, L. C. Kimerling, M. Lipson. J. Electron. Mater., 33 (2004) 809-814

8. M. Miritello, R. Lo Savio, A. M. Piro, G. Franzò, F. Priolo, F. Iacona, C. J. Bongiorno. Appl. Phys., 100 (2006) 013502

9. C. P. Michael, H. B. Yuen, V. A. Sabnis, T. J. Johnson, R. Sewell, R. Smith, A. Jamora, A. Clark, S. Semans, P. B. Atanackovic, O. Painter. Opt. Express, 16 (2008) 19649-19666

10. D. L. Chubb. Fundamentals of Thermophotovoltaic Energy Conversion, Amsterdam, Boston, Oxford, Elsevier (2007)

11. D. Diso, A. Licciulli, A. Bianco, M. Lomascolo, G. Leo, M. Mazzer, S. Tundo, G. Torsello, A. Maffezzoli. Mater. Sci. Eng. B, 98 (2003) 144-149

12. W. J. Tobler, W. Durisch. Appl. Energy, 85 (2008) 483-493

13. E. K. Tanyi, B. T. Burton, E. E. Narimanov, M. A. Noginov. Sci. Rep., 7, 2040 (2017) 1-11

14. D. K. Sardar, C. C. Russell, J. B. Gruber, T. H. Allik. J. Appl. Phys., 97 (2005) 123501

15. M. Pokhrel, G. A. Kumar, P. Samuel, K. I. Ueda, T. Yanagitani, H. Yagi, D. K. Sardar. Opt. Mater. Express, 1 (2011) 1272-1285

16. S. A. Pollack. J. Chem. Phys., 40 (1964) 2751-2767

17. Yu. K. Voron’ko, A. A. Kaminskii, V. V. Osiko. J. Exp. Theor. Phys., 50 (1966) 10-15

18. G. Qin, J. Lu, J. F. Bisson, Y. Feng, Ken-Ichi Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani. Solid State Commun., 132 (2004) 103-106

19. H. L. Xu, S. Krőll. J. Lumin., 111 (2005) 191-198

20. Yang Hai-Gui, Dai Zhen-Wen, Zu Ning-Ning. Chin. Phys., 16 (2007) 1650-1654

21. J. Zhou, W. Zhang, T. Huang, L. Wang, J. Li, W. Liu, B. Jiang, Y. Pan, J. Guo. Ceram. Int., 37 (2011) 513-519

22. E. Cavalli, L. Esposito, J. Hostasa, M. Pedroni. J. Europ. Ceram. Soc., 33 (2013) 1425-1434

23. V. M. Marchenko, M. G. Voitik, V. A. Yuryev. Laser Phys., 18 (2008) 756-761

24. J. Wang, J. H. Hao, P. A. Tanner. Opt. Express, 19 (2011) 11753-11758

25. J. Wang, J. H. Hao, P. A. Tanner. J. Lumin., 164 (2015) 116-122

26. G. E. Guazzoni. Appl. Spectr., 26 (1972) 60-65

27. В. М. Марченко, Л. Д. Исхакова, М. В. Студеникин. Квант. электрон., 43 (2013) 859-864

28. F. Auzel. Chem. Rev., 104 (2004) 139-173

29. S. Du, L. Jiang, W. Zhang, W. Gong, Z. Fu, Z. Dai. Appl. Phys. B, 103 (2011) 857-861