Влияние температуры на ап-конверсионную фотолюминесценцию эрбия в микрорезонаторе BaTiO3/SiO2, полученном золь-гель методом

Abstract

Золь-гель методом на подложке кварцевого стекла синтезирован микрорезонатор BaTiO3/SiO2, толщиной 1,35 мкм, со слоями BaTiO3, легированными эрбием и иттербием. Структура микрорезонатора при возбуждении лазером с длиной волны 980 нм демонстрирует ап-конверсионную люминесценцию эрбия в диапазоне температур от комнатной до +160 °С с полосами люминесценции, соответствующими переходам трехвалентных ионов эрбия: λ = 408 нм (2H9/2→4I15/2), 524 нм (2H11/2→4I15/2), 545 нм (4S3/2→4I15/2), 658 нм (4F9/2→4I15/2), 816 нм (4I9/2→4I15/2). Интенсивности наиболее сильных полос люминесценции 545 и 658 нм уменьшаются приблизительно в 4 раза при нагреве образца от 50 °С до 160 °С. Изменение интенсивности ап-конверсионной люминесценции с температурой при нагреве и охлаждении происходит нелинейно. При температуре образца +160 °С ослабление интенсивности ап-конверсионной люминесценции в максимуме полос люминесценции составляет по сравнению с комнатной температурой около 70 % для полосы 545 нм (4S3/2→4I15/2) и около 20 % для полосы 524 нм (2H11/2→4I15/2), охлаждение до комнатной температуры вновь увеличивает интенсивность ап-конверсионной люминесценции. Ап-конверсионная люминесценция сохраняется при хранении образца в комнатных условиях в течение года.