モディファイドシリカガラスを用いた紫外ファイバーレーザーへの挑戦

使用改性石英玻璃对紫外光纤激光器的挑战

• 批准号: 15350119
• 负责人: 細野 秀雄
• 金额: $ 9.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15350119/
• 关键词: 紫外ファイバー; セリウムイオン; ガラス

本年度は、Ce^<3+>を活性イオンとし、モディファイドシリカガラスにドーピングをおこなったバルクガラスとそれを紡糸したファイバーを作製し、以下の結果を得た。1.Modified SiO^2ガラスとして、P, B,およびB+Pの共ドープをした試料を作製した。その結果、Ce^<3+>の発光波長のピークはnon-doped(420nm)〜B(415nm)>P(360nm)>B+P(330nm)と大きく変化し、ドーピングの効果が顕著に現れることがわかった。同時にその励起スペクトルのピーク位置も敏感にシフトし、non-doped(340nm)〜340nm(B)>P(300nm)>B+P(280nm)となった。すなわち、ドーパントとしてPはBと比べると極めて有効に働くことがわかった。発光波長が可視から紫外にシフトし、ストークスシフトの大きさが著しく減少する。蛍光寿命は60nsから30ns程度に減少した。2.パルスESR法で上記の試料について、4KでのElectron Spin Echo Envelope Modulationを測定した。いずれの試料においても3パルス法で明瞭なESEEMシグナルが観測され、それをフーリエ変換することによりCe^<3+>の近傍に位置する磁気イオンを同定した。その結果、^<31>P、^<10,11>Bに相当する周波数にピークが得られた。現在そのパターンのsimulationを行うことによって、配位構造の決定を行っている。3.バルクとファイバとの発光特性を比較をおこなったが、顕著な違いは見られなかった。

This year, the following results were obtained: 1. Modified SiO^2 is a mixture of P, B, and B+ P. As a result, Ce^<3+> emission wavelength is non-doped(420nm)~ B(415nm)>P(360nm)>B+P(330nm). At the same time, the excitation start point is selected from the position sensitivity, non-doped(340nm)~ 340nm(B)>P(300nm)>B+P(280nm). "I'm sorry, but I'm sorry." The visible wavelength of light is reduced by ultraviolet light and ultraviolet light. The optical lifetime decreases from 60ns to 30ns. 2. The ESR method is used to determine the Electron Spin Envelope Modulation at 4K. In the middle of the sample, the magnetic field of the sample is determined by the method of 3+. The results,^<31>P,^&lt;10,11&gt;B correspond to the number of cycles. Now, the simulation of the coordination structure is carried out. 3. Comparison of the light emission characteristics of the light source

项目成果

T.Suziki, L.Skuja, H.Hosono: "Electronic structure of oxygen dangling bond in glassy SiO_2 : the role of hyperconjugation"Physical Review Letters. 90. 186404-1-186404-4 (2003)

T.Suziki、L.Skuja、H.Hosono：“玻璃态 SiO_2 中氧悬挂键的电子结构：超共轭的作用”物理评论快报。

K.Kajihara, M.Hirano, H.Hosono: "Effect of F_2 laser power on defect formation in high-purity SiO_2 glass"Journal of Non-Crystalline Solids. 322. 73-77 (2003)

K.Kajihara、M.Hirano、H.Hosono：“F_2 激光功率对高纯 SiO_2 玻璃缺陷形成的影响”非晶固体杂志。

L.Skuja, K.Kajihara, H.Hosono: "Advances in silica-based glasses for UV and vacuum-UV laser optics"Proc. SPIE Advanced. 5122. 2-15 (2003)

L.Skuja、K.Kajihara、H.Hosono：“用于紫外和真空紫外激光光学的二氧化硅玻璃的进展”Proc。

K.Kajihara, L.Skuja, H.Hosono: "Role of Mobile Interstitial Oxygen Atoms in Defect Processes in Oxides : Interconversion between Oxygen-Associated Defects in SiO_2 Glass"Physical Review Letters. 92. 015504-1-015504-4 (2004)

K.Kajihara、L.Skuja、H.Hosono：“移动间隙氧原子在氧化物缺陷过程中的作用：SiO_2 玻璃中氧相关缺陷之间的相互转化”物理评论快报。