> Отримані результати підтвердили припущення, і дозволяють розвивати модель широкосмугової люмінесценції в склі, легованому вісмутом, відповідно до якої міжвузольні негативно заряджені димери - це центри ІЧ-люмінесценції. Розрахунок показав, що негативно заряджені димери вісмуту стійкі в алюмосилікатної матриці скла, і підтвердив що їх спектри поглинання, люмінесценції знаходяться в доброму згоді з експериментальними даними.
Отже, серед учених немає єдиної думки про причини ІЧ-люмінесценції та поглинання в легованих вісмутом стеклах, і це питання вимагає подальшого дослідження. Зокрема необхідно ретельно вивчити їх спектральні залежності. У зв'язку з цим, метою даної роботи є дослідження впливу температури на структуру спектрів поглинання та люмінесценції.
1.4 Структурування вісмутових стекол за допомогою фемтосекундного лазера
фемтосекундного лазерний друк може широко застосовуватися для створення різних мікро-та наноструктур в стеклах, легованих вісмутом. Використовуючи фемтосекундні лазери можна створювати в склі активовані області, в яких можна отримувати посилення, і які крім того будуть хвилеводами [21].
Наукова група, в якій виконувалася дана робота, займається дослідженням цього питання і були отримані наступні результати: спостерігалося збільшення інтенсивності люмінесценції у видимому діапазоні при скануванні фемтосекундним лазером; в спектрі поглинання спостерігалася поява і зростання нової смуги на 550 нм (2.25 еВ), а також зростання вже наявної смуги на 460 нм (2.76 еВ), (рис. 1.4):
Рис. 1.4. Збільшення поглинання при опроміненні фемтосекундним лазером
При створенні активованих областей використовувалися різні режими опромінення: з частотою 10 Гц, і з частотою 1000 Гц. Переважно використовувати частоти 1000 Гц і більше, щоб скоротити час структурування. При частоті 10 Гц спостерігалося зростання поглинання в залежності від кількості імпульсів на точку, і був досягнутий максимум поглинання, після якого воно виходило на насичення. А при частоті 1000 Гц після досягнення деякого максимуму, при подальшому опроміненні була виявлена ??деградація поглинання (рис.1.5).
Рис.1. 5. Поведінка поглинання зразка на 550 нм при різних частотах лазера, залежно від кількості імпульсів на точку
Було зроблено припущення, що це пов'язано з нагріванням матеріалу зразка під впливом лазера. Передбачається, що область локального впливу лазера не встигає охолонути після одиничного імпульсу, і наступний імпульс приходить у вже нагріту область, в результаті температура поступово підвищується. Це припущення підтверджує і оцінка, суть якої в тому, що якщо розмір області r , в яку встигає передатися тепло після локального нагріву, і розмір самої області локального нагріву l співмірні, то вважається, що матеріал не встигає охолонути в проміжку між імпульсами. l в експерименті дорівнювала 10 мкм, а r можна оцінити:, де?- Теплопровідність матеріалу,?- Проміжок часу межу імпульсами. Для досліджуваного скла? =0,36 · 10-2 см2 / с, для частоти 1000 Гц? =10-3 с, тоді r ~ 20 мкм, тобто в цьому випадку розмір областей порівняємо, і мате...
