Estudo espectroscópico de vidros a base de aluminato de cálcio dopados com 'Nd POT.3+' e de vidros a base de fluoreto de chumbo dopados com 'Pr POT.3+' e ' Pr POT.3+'/'Yb POT.3+' (1999)
- Authors:
- Autor USP: PECORARO, EDISON - ENGMAT
- Unidade: ENGMAT
- Sigla do Departamento: FFI
- Assunto: MATÉRIA CONDENSADA
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho são apresentados os resultados da caracterização espectroscópica da matriz CASM, cuja composição é 47,4%CaO 41,5% 'Al IND.2''O IND.3' 7,0%Si'O IND.2' e 4.1%MgO dopada com 'Nd POT.3+', e também da matriz vítrea PbF, com composição30Pb'F IND.2'-20Ga'F IND.3'-15In'F IND.3'-15Zn'F IND.2'-20Ca'F IND.2' dopada com 'Pr POT.3+' e 'Pr POT.3+'/'Yb POT.3+'. A caracterização tem por objetivo avaliar tais vidros dopados com íons lantanídios, como meios ativos para sistemas laseresde quatro níveis, com emissões em 1076nm ('ANTPOT.4 F IND.3/2''SETA''ANTPOT.4 I IND.11/2' do 'Nd POT.3+'), 1300nm ('ANTPOT.1 G IND.4''SETA''ANTPOT.3 H IND.5' do 'Pr POT.3+') e na região do visível e ultravioleta próximo. As propriedadesespectroscópicas são discutidas a partir dos espectros transmitância e absorção; espectros de emissão no infravermelho e no visível; tempos de vida dos níveis emissores em 1076nm ('Nd POT.3+') e 1300nm ('Pr POT.3+'); espectros Raman das matrizese cálculos dos parâmentros fenomenológicos (''OMEGA' IND.'LAMBDA'') da teoria de Judd-Ofelt tanto para o 'Nd POT.3+' quanto para o 'Pr POT.3+'. No caso do 'Pr POT.3' é considerada uma diferente atribuição para o nível 'ANTPOT.1 I IND.6' eavalia-se a inclusao dos ''OMEGA' IND.'LAMBDA'', com 'LAMBDA' ímpares, nos valores das forças de oscilador calculadas. Também avalia-se os processos de transferência de energia 'Pr POT.3+''SETA''Yb POT.3+' nos vidros PbF. Tanto a matriz quantoosvidros CASM dopados com 'Nd POT.3+' mostram transmissão no infravermelho até 4,5'MU'm. O 'Nd POT.3+' nessa matriz apresenta bandas de absorção largas e intensas em 800 e 590nm, ideais para bombeio com laser de diodo e laser de corante,respectivamente. A emissão em 1076nm apresenta supressão da luminescência a partir da concentração de 1% de 'Nd IND.2''O IND.3' para o bombeio em 514nm (300 e 77K) e, a partir de 2,5% para bombeio em 800nm (300 e 77K), devido a processos de ) relaxação-cruzada e decaimento via fônons. Observam-se emissões na região do visível somente via processos de conversão ascendente de energia. Os parâmetros espectroscópicos mostram uma eficiência quântica (calculada a partir dostempos de vida radiativo e experimental) de 95% para a emissão em 1076nm e um tempo de vida radiativo de 320'MU's sendo de 300'MU's o obtido experimentalmente para a amostra com 0,5% de 'Nd IND.2''O IND.3'. A partir desses resultadosespectroscópicos, das propriedades mecânicas (microdureza de 800MPa), temperatura de transição vítrea de 750'GRAUS'C, ausência de água na matriz e estabilidade química, os vidros CASM podem ser considerados como promissores para serem usadoscomo meio ativo para laseres de estado sólido. Em testes preliminares foi observada a emissão laser em 1076nm, com bombeio pelas linhas em 514 e 800nm de um laser de Ti:Safira. A eficiência é maior quando a linha de 800nm é empregada, pois aperda via processos de relaxação-cruzadaé menor. Os vidros PbF, tanto a matriz como os dopados com 'Pr POT.3+' e 'Pr POT.3+'/'Yb POT.3+', apresentam uma transmissão no infravermelho ate 8,8'MU'm. A emissão em 1300nm do 'Pr POT.3+' é poucointensa, pois o coeficiente de absorção em 980nm (usado para a excitação) é pequeno. Não é observada a emissão em 1300nm a partir de excitações em 514 e 800nm. A inclusão do 'Yb POT.3+' no vidro com 1% de 'Pr POT.3+' aumenta em ate 40 vezes aárea integrada sob a banda de emissão em 1300nm. Cálculos da probabilidade de transferência de energia mostram que o processo 'Yb POT.3+''SETA''PR POT.3+' é 8 vezes mais provável que o processo de retro-transferência. Os cálculos dos parâmetrosde Judd-Ofelt ('Pr POT.3+') apresentam valores negativos ''OMEGA' IND.2'. Somente quando os cálculos são realizados com a aproximação de Florez e Malta (reatribuição da posição do nível 'ANTPOT. I IND.6' e inclusão dos ''OMEGA' IND.'SIGMA'' com'SIGMA') ímpares), e que todos os parâmetros apresentam valores positivos e o erro no valor da força de oscilador calculada é minimizado. Em termos da emissão em 1300nm e estabilidade química, os vidros PbF dopados com 'Pr POT.3+'/'YbPOT.3+' são promissores para serem empregados em amplificadores ópticos
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 1999
- Data da defesa: 26.04.1999
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ABNT
PECORARO, Édison. Estudo espectroscópico de vidros a base de aluminato de cálcio dopados com 'Nd POT.3+' e de vidros a base de fluoreto de chumbo dopados com 'Pr POT.3+' e ' Pr POT.3+'/'Yb POT.3+'. 1999. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 1999. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-06022014-171200/. Acesso em: 18 nov. 2024. -
APA
Pecoraro, É. (1999). Estudo espectroscópico de vidros a base de aluminato de cálcio dopados com 'Nd POT.3+' e de vidros a base de fluoreto de chumbo dopados com 'Pr POT.3+' e ' Pr POT.3+'/'Yb POT.3+' (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-06022014-171200/ -
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Pecoraro É. Estudo espectroscópico de vidros a base de aluminato de cálcio dopados com 'Nd POT.3+' e de vidros a base de fluoreto de chumbo dopados com 'Pr POT.3+' e ' Pr POT.3+'/'Yb POT.3+' [Internet]. 1999 ;[citado 2024 nov. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-06022014-171200/ -
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Pecoraro É. Estudo espectroscópico de vidros a base de aluminato de cálcio dopados com 'Nd POT.3+' e de vidros a base de fluoreto de chumbo dopados com 'Pr POT.3+' e ' Pr POT.3+'/'Yb POT.3+' [Internet]. 1999 ;[citado 2024 nov. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-06022014-171200/
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