Продемонстрировано формирование оптических волноводов в объеме спеченного нанопористого стекла, предварительно пропитанного раствором нитрата висмута. Изучено влияние режимов лазерного воздействия на величину изменения показателя преломления и интенсивность люминесценции в модифицированных фемтосекундным лазерным пучком треках. Показано, что относительная интенсивность люминесценции сформированных волноводов существенно зависит от концентрации пропитывающего раствора нитрата висмута. Волноводы демонстрируют широкополосную (полная ширина на половине максимума ~150 нм) люминесценцию в ближней инфракрасной области (1200…1500 нм) при накачке на длине волны 808 нм. Это указывает на перспективы применения сформированных волноводов в качестве активной среды волноводных усилителей лазерного излучения.
Сергей Сергеевич Федотов – кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии стекла и ситаллов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Юрий Владимирович Михайлов – ассистент кафедры химической технологии стекла и ситаллов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Алексей Сергеевич Липатьев – кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии стекла и ситаллов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Татьяна Олеговна Липатьева – кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии стекла и ситаллов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Владимир Николаевич Сигаев – доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической технологии стекла и ситаллов; руководитель Международного центра лазерных технологий, руководитель лаборатории оптической памяти на стекле, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
1. Sugimoto N., Tanabe S. Correlation between emission bandwidth of Er3+: 1.5 ?m band and optical basicity of host oxide glasses // Journal of the Ceramic Society of Japan. 2005. V. 113, No. 1313. P. 120 – 122.
2. Liu Y., Qiu Z., Ji X., et al. A photonic integrated circuit based erbium-doped amplifier // Science. 2022. V. 376, No. 6599. P. 1309 – 1313.
3. Ananias D., Ferreira A., Carlos L. D., Rocha J. Multifunctional sodium lanthanide silicates: from blue emitters and infrared S-Band amplifiers to X-Ray Phosphors // Advanced Materials. 2003. No. 15, P. 980 – 985.
4. Sun H.-T., Zhou J., Qiu J. Recent advances in bismuth activated photonic materials // Progress in Materials Science. 2014. No. 64. Р. 1 – 72.
5. Xu B., Jin C., Park J.-S., et al. Emerging near?infrared luminescent materials for next?generation broadband optical communications // InfoMat. 2024. V. 6, No. 8. P. e12550.
6. Fujimoto Y., Nakatsuka M. Infrared luminescence from bismuth-doped silica glass // Japanese Journal of Applied Physics. 2001. No. 40. Р. 279 – 281.
7.Peng M. Y., Qiu J., Chen D., et al. Bismuth- and aluminum-codoped germanium oxide glasses for super-broadband optical amplification // Optics Letters. 2004. No. 29. P. 1998 – 2000.
8. Yang G., Chen D., Ren J., et al. Effects of melting temperature on the broadband infrared luminescence of Bi-doped and Bi/Dy co-doped chalcohalide glasses // Journal of American Ceramic Society. 2007. No. 90. P. 3670 – 3672.
9. Romanov A. N., Haula E. V., Fattakhova Z. T., et al. Near-IR luminescence from subvalent bismuth species in fluoride glass // Optical Materials. 2011. No. 34. P. 155 – 158.
10. Dvoyrin V. V., Mashinsky V. M., Dianov E. M., et al. Absorption, fluorescence and optical amplification in MCVD bismuth-doped silica glass optical fibres // European Conference on Optical Communications. 2005. Th 3.3.5., Glasgow, UK, 25-29 September 2005.
11. Sun H.-T., Shimaoka F., Miwa Y., et al. Sensitized superbroadband near-IR emission in bismuth glass/Si nanocrystal superlattices // Optics Letters. 2010. No. 35. P. 2215 – 2217.
12. Пат. US8509588B2 США, МПК С03С 3/06 (2006.01). Amplifying optical fiber operating at a wavelength in the range of 1000-1700 nm, methods of fabricating the same, and fiber laser / Dianov E. M., Dvoirin V. V., Mashinsky V. M., et al.; No. 12/067,698; заявл. 08.09.2006; опубл. 13.08.2013.
13. Zhou S., Jiang N., Zhu B., et al. Multifunctional bismuth-doped nanoporous silica glass: from blue-green, orange, red, and white light sources to ultrabroadband infrared amplifiers // Advanced Functional Materials. 2008. No. 18. P. 1407 – 1414.
14.Girsova M. A., Firstov S. V., Atropova T. V. The influence of the bismuth concentration and heat treatment on the properties of bismuth-containing high-silica glass: II. Luminescence properties // Glass Physics and Chemistry. 2019. No. 45. P. 98 – 103.
15.Dianov E. M. Yang L., Iskhakova L. D., et al. Use of nanoporous glass for the fabrication of heavily bismuth-doped active optical fibres // Quantum Electronics. 2018. No. 7. P. 658 – 661.
16. Михайлов Ю. В., Липаетьев А. С., Липатьева Т. О. и др. Лазерное формирование люминесцирующих треков в объеме нанопористого стекла, допированного висмутом // Стекло и керамика. 2023. № 6. С. 15 – 21. [Mikhailov Yu. V., Lipatiev A. S., Lipatieva T. O., et al. Laser formation of luminescent tracks in the bulk of bismuth-doped nanoporous glass // Glass Ceram. 2023. V. 80, No. 6. P. 223 – 226.]
17.Zhong L., Sergeev M. M., Zakoldaev R. A., et al. Space-selective stabilization of bismuth active centers inside porous glass using laser pulses // Glass Physics and Chemistry. 2018. No. 44. P. 538 – 541.
18.Zhou S., Lei W., Jiang N., et al. Space-selective control of luminescence inside the Bi-doped mesoporous silica glass by femtosecond laser // Journal of Materials Chemistry. 2009. No. 19. Р. 4603 – 4608.
19.Barty A., Nugent K. A., Paganin D., Roberts A. Quantitative optical phase microscopy // Optics Letters. 1998. No. 11. P. 817 – 819.
20.Chen F., Vazquez de Aldana J. R. Optical waveguides in crystalline dielectric materials produced by femtosecond laser micromachining // Laser Photonics Review. 2014. No. 2. P. 251 – 275.
21. Dianov E. M., Semjonov S. L., Bufetov I. A. New generation of optical fibers // Quantum Electronics. 2016. V. 46, No. 1. P. 1 – 10.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2026.05.pp.003-009
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
