Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

84 4 0
Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TRỊNH NGỌC ĐẠT NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH PHÁT QUANG CỦA VẬT LIỆU THỦY TINH PHA TẠP Er3+ ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN EDFA VÀ G-LEDs Chuyên ngành : Kĩ thuật Điện tử Mã số : 8520203 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HUỲNH THANH TÙNG PGS.TS NGUYỄN TẤN HƯNG Đà Nẵng – Năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Huỳnh Thanh Tùng PGS.TS Nguyễn Tấn Hưng Tất số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Học viên thực THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Huỳnh Thanh Tùng PGS.TS Nguyễn Tấn Hưng, thầy người tận tình dạy, hướng dẫn cung cấp kiến thức tảng cho tơi suốt thời gian qua để tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn tất thầy giáo Trung tâm tính tốn hiệu cao khoa học vật liệu thuộc Khoa Vật Lí, Trường Đại Học Sư Phạm, Đại Học Đà Nẵng nơi tơi cơng tác có giúp đỡ suốt trình thực luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn đến Nhà trường nơi tơi cơng tác, gia đình, bạn bè ln động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Kính chúc tất q thầy cơ, gia đình, bạn bè sức khỏe thành công! Đà Nẵng , ngày 10 tháng năm 2022 Học viên thực THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Tóm tắt luận văn NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH PHÁT QUANG CỦA VẬT LIỆU THỦY TINH PHA TẠP Er3+ ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN EDFA VÀ G-LEDs Học viên : Trịnh Ngọc Đạt Chuyên ngành: Kĩ thuật Điện tử Mã số: ……… Khóa : K40 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Vật liệu thủy tinh dùng để chế tạo sợi quang B2O3-Bi2O3-Al2O3-ZnO (ZABB) pha tạp ion Er3+ với nồng độ từ 0.1% đến 1.5% chế tạo phương pháp nóng chảy Các phép đo nhiễu xạ tia X (XRD) phổ tán sắc lượng tia X (EDS) khẳng định cấu trúc vơ định hình thành phần nguyên tố vật liệu Tính chất phát quang phân tích dựa phổ kích thích phát xạ mẫu Từ phổ kích thích thấy bước sóng phù hợp để kích thích phát quang cho mẫu 378 nm Phổ phát xạ ion Er3+ thủy tinh ZABB vùng khả kiến gồm đỉnh 525 nm, 547 nm 660 nm tương ứng với chuyển dời 2H11/2 → 4I15/2 , 4S3/2 → 4I15/2 4F9/2 → 4I15/2 Tọa độ màu mẫu nghiên cứu kết cho thấy mẫu phát xạ màu xanh Phát xạ mạnh vùng khả kiến vật liệu thủy tinh ZABB pha tạp ion Er3+ cho thấy có tiềm ứng dụng cao sản xuất G-LED, thiết bị quang tử hoạt động vùng khả kiến ứng dụng hiển thị Từ khóa - Ion Er3+ ; Thủy tinh borate ; Tính chất phát quang; Phát xạ xanh cây; Thiết bị quang tử STUDY ON OPTICAL PROPERTIES OF GLASS MATERIALS DOPING ION Er3+ APPLICATIONS IN DEVELOPMENT OF EDFA AND G-LEDs Abstract - B2O3-Bi2O3-Al2O3-ZnO (ZABB) glasses doped with 0.1% to 1.5% mol of Er3+ were prepared by melt quenching method Measurements of X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed non-crystalline structure and the composition of samples Optical properties were analyzed by photoluminescence (PL) excitation and emission spectra The PL excitation spectra indicated that the most suitable wavelength to excite the luminescence of the samples is 378 nm The PL emission spectra exhibited peaks at 525 nm, 547 nm, and 660 nm corresponding to electronic transitions of 2H11/2 → 4I15/2, 4S3/2 → 4I15/2, and 4F9/2 → 4I15/2 , respectively The commission Internationalede L’Eclairage chromaticity coordinates were estimated and the results showed that the emission of glass samples was green Strong emission in the visible region THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội of ZABB glass doped Er3+ ion indicated that it can be used in LED fabricating, photonic devices operating in visible region and display application Key words - Ion Er3+; Borate glass; Optical properties; Green emission; Photonic devices THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC KÍ HIỆU & CHỮ VIẾT TẮT BER : Tỉ lệ lỗi bit EDFA : Khuếch đại quang sợi pha tạp Er3+ EDS : Tán xạ lượng tia X FWM : Hiệu ứng trộn bốn bước sóng G-LEDs : LED màu xanh IR : Hồng ngoại ITU : Liên minh viễn thông quốc tế LIDAR : Cảm biến đo khoảng cách NIR : Vùng cận hồng ngoại NLO : Hiệu ứng quang phi tuyến SBS : Tán xạ Brillouin SDM : Ghép kênh phân chia theo khơng gian SEM : Kính hiển vi điện tử quét SHG : Hài bậc hai TDFA : Khuếch đại quang sợi pha tạp Tm3+ UCL : Phát quang chuyển đổi ngược UV : Tử ngoại WDM : Ghép kênh theo bước sóng XRD : Nhiễu xạ tia X THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 Tính chất Er3+ pha tạp vật liệu khác 10 3.1 Thành phần tiền chất mẫu thủy tinh ZABB 43 (%mol) 3.2 Khối lượng cụ thể tiền chất mẫu (đơn vị : gam) 43 3.3 Vị trí đỉnh tín hiệu có chúng 49 3.4 Bảng tọa độ màu mẫu thủy tinh pha tạp ion Er3+ 56 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình vẽ hình vẽ Trang 1.1 Băng thơng loại khếch đại quang 1.2 Các nguyên tố đất thuộc họ lanthanides 1.3 Các chuyển dời ion Er3+ vùng khả kiến, phát 10 quang chuyển đổi ngược vùng hồng ngoại gần 1.4 Hiện tượng phản xạ toàn phần sợi quang 11 1.5 Cấu tạo sợi quang 12 1.6 Ảnh hưởng tượng tán sắc đến tín hiệu phía thu 12 1.7 Các loại tán sắc sợi quang 13 1.8 Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) 15 1.9 ITU Grid áp dụng cho DWDM 16 1.10 Sơ đồ khối hệ thống WDM 17 1.11 Hai phương án truyền dẫn hệ thống WDM, (a) Truyền 17 dẫn theo hương , (b) Truyền dẫn theo hai hướng 1.12 Sự hấp thụ phát xạ ánh sáng 18 1.13 Phổ cross-section phát xạ hấp thụ EDFA 19 1.14 Giản đồ mức lượng 20 1.15 (a) EDFA chặng single pass (b) EDFA chặng 21 double pass 1.16 (a) EDFA hai chặng double pass (b) EDFA hai chặng triple 22 pass (c) EDFA hai chặng quadruple pass 1.17 EDFA ba chặng với triple pass 22 1.18 Các chế phát quang chuyển đổi ngược 23 1.19 Thí nghiệm minh họa cho tượng phát quang chuyển 24 đổi ngược 1.20 Laser 548 nm sử dụng tinh thể LiLuF4:Er3+ 25 2.1 Nhiễu xạ nguyên tử xếp tuần hoàn thỏa 27 mãn phương trình Bragg THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 2.2 Hệ đo nhiễu xạ tia X D8 Advance Eco 28 2.3 Giao diện phần mềm DIFFRACT MEASUREMENT 28 CENTER 2.4 Cơ chế hoạt động kính hiển vi điện tử quét (SEM) 30 2.5 Hình ảnh sợi quang quan sát SEM với độ phóng 31 đại 370 lần 2.6 Kính hiển vi điện tử quét Jeol JSM-IT200 giao diện phần 32 mềm SEM Operation 2.7 Ánh sáng tán xạ từ phân tử 33 2.8 Giản đồ Jablonski giải thích q trình tán xạ Raman 34 2.9 Hệ đo Raman Xplora Plus – HORIBA 35 2.10 Giao diện phần mềm LabSpec6 35 2.11 Cơ chế EDS 38 2.12 Giao diện phần mềm SMILE VIEWTM 39 2.13 (a) Một ion kích hoạt A mạng chủ (b) Giản đồ 40 q trình kích thích (hấp thụ) phát xạ ion kích hoạt A 2.14 Sơ đồ cấu tạo máy đo huỳnh quang FL3-22C 41 2.15 Máy đo huỳnh quang FL3-22C Horiba 41 3.1 Q trình cân hóa chất 44 3.2 Quy trình chế tạo vật liệu thủy tinh B2O3-Bi2O3-Al2O3-ZnO 45 pha tạp ion Er3+ 3.3 Q trình rót mẫu vào khuôn 45 3.4 Mẫu thủy tinh ZABB mẫu sợi quang chế tạo 46 3.5 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu thủy tinh chế tạo sợi 46 quang 3.6 Phổ XRD với mẫu sợi quang với nồng độ pha tạp Er3+ 47 khác 3.7 Phổ tán xạ Raman mẫu ZABB 48 3.8 Phân tích đỉnh phổ Raman mẫu ZABB 49 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 3.9 Phổ tán xạ Raman với nồng độ pha tạp Er3+ khác 50 3.10 Ảnh SEM mẫu ZABB1.0 nghiền 51 3.11 Phổ EDS mẫu ZABB1.0 51 3.12 Phổ kích thích mẫu ZABB1.0 ứng với xạ 545nm 52 3.13 Phổ phát quang mẫu ZABB1.0 với bước sóng kích 53 thích 378nm 488nm 3.14 Giản đồ mức lượng ion Er3+trong thủy tinh 53 ZABB 3.15 Phổ phát quang mẫu với nồng độ pha tạp khác nhau, 57 bước sóng kích thích 378nm 3.16 Khảo sát suy hao cường độ phát quang với nồng độ pha 55 tạp ion Er3+ khác vùng từ 515 – 560 nm 3.17 Tọa độ màu mẫu thủy tinh pha tạp ion Er3+ ứng với 56 bước sóng kích thích 378 nm 3.18 Tọa độ màu mẫu thủy tinh pha tạp ion Er3+ ứng với 56 bước sóng kích thích 488 nm THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn với tên đề tài “ Nghiên cứu đặc tính phát quang vật liệu thủy tinh pha tạp Er3+ ứng dụng phát triển EDFA G-LEDs” thực mục tiêu : - Chế tạo thành công vật liệu thủy tinh sử dụng sợi quang đơn pha tạp ion Er3+, tổng hợp từ thành phần ZnO, Al2O3, Bi2O3, B2O3 Er2O3 - Nghiên cứu cấu trúc vật liệu chế tạo phổ nhiễu xạ tia X phổ tán xạ Raman, phân tích thành phần nguyên tố vật liệu sợi quang phổ tán sắc lượng tia X khảo sát đặc tính phát quang vật liệu thủy tinh vùng khả kiến Luận văn thu kết sau : - Luận văn nghiên cứu, tổng hợp kiến thức bản, nguyên lý, ứng dụng sợi quang, kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM, khuếch đại EDFA - Ngoài nội dung luận văn tìm hiểu sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động phép đo phân tích tính chất vật liệu sợi quang XRD, Raman, EDS, PL từ áp dụng vào để nghiên cứu tính chất vật liệu chế tạo sợi quang - Xây dựng quy trình chế tạo vật liệu thủy tinh dùng sợi quang với thành phần ZnO, Al2O3, Bi2O3, B2O3 - Chế tạo thành công vật liệu thủy tinh sử dụng sợi quang với thành phần ZnO, Al2O3, Bi2O3, B2O3 đơn pha tạp ion Er3+ - Kết đo nhiễu xạ tia X mẫu vật liệu chế tạo có dạng phổ đám Đây giản đồ nhiễu xạ đặc trưng thủy tinh - Kết đo tán xạ Raman thu đỉnh vị trí ~135, 250, 430, 1135, 1300, 1462, 1620 cm-1 Mỗi vị trí đỉnh tương ứng với liên kết vật liệu thủy tinh ZABB nêu rõ bảng 3.3 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 59 - Khi phân tích thành phần nguyên tố vật liệu thủy tinh ZABB thu phổ tán sắc lượng tia X, ta thấy xuất đầy đủ nguyên tố Er, Zn, Al, B, Bi, O - Bước sóng 378 nm phù hợp để kích thích phát quang cho ion Er3+ thủy tinh ZABB vùng khả kiến - Phổ phát quang vật liệu gồm đỉnh vị trí 410 nm, 525 nm , 545 nm 660 nm, tương ứng với chuyển dời 2H19/2 → 4I15/2 , 2H11/2 → 4I15/2 , 4S3/2 → - I15/2 4F9/2 → 4I15/2 Mẫu thủy tinh ZABB1.0 cho phát quang có cường độ lớn mẫu cịn lại với bước sóng kích thích 378 nm Khi tăng nồng độ pha tạp đến 1,5% cường độ phát quang bắt đầu giảm - Toạ độ màu mẫu cho thấy vật liệu phát quang có màu xanh Dựa vào kết nghiên cứu thấy vật liệu thủy tinh ZABB pha tạp ion Er3+ ứng dụng lĩnh vực sản xuất đèn LED màu xanh Từ kết đạt trên, chúng tơi kết luận luận văn với đề tài: “Nghiên cứu đặc tính phát quang vật liệu thủy tinh pha tạp Er3+ ứng dụng phát triển EDFA G-LEDs” hoàn thành đầy đủ đạt yêu cầu nội dung đặt KIẾN NGHỊ Do điều kiện thời gian hạn chế nên chưa thể nghiên cứu sâu với đề tài chẳng hạn chưa thể đo phát quang vùng cận hồng ngoại vật liệu, chưa thể đo phổ hấp thụ vật liệu Do đó, để vật liệu thủy tinh chế tạo sử dụng rộng rãi thực tế cần nghiên cứu thêm số đặc tính độ bền, chiết suất, khối lượng riêng, phát xạ vùng cận hồng ngoại,… Trong thời gian đến nghiên cứu để mở rộng băng thông cận hồng ngoại vật liệu thủy tinh cách đồng pha tạp thêm số ion đất Pr3+, Nd3+ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 60 CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Trịnh Ngọc Đạt*, Lê Văn Thanh Sơn, Đinh Thanh Khẩn, Lê Vũ Trường Sơn, Phan Liễn, Nguyễn Tấn Hưng, Huỳnh Thanh Tùng, Nguyễn Trọng Thành, Đặng Ngọc Toàn “Nghiên cứu Chế tạo Và tính chất phát Quang Ion Er3+ Trong thủy Tinh B2O3-Bi2O3-Al2O3-ZnO” Tạp Chí Khoa học Và Cơng nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 20, số p.h 3, Tháng Ba 2022, tr 7-11, https://jstud.vn/jst-ud/article/view/7796 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Feng, Li, et al "Optical properties and upconversion in rare earth doped oxyfluoride glasses." Optik 169 (2018): 118-124 [2] Reddy, DV Krishna, et al "Enhancement of the red emission of Eu3+ by Bi3+ sensitizers in yttrium alumino bismuth borosilicate glasses." Journal of Molecular Structure 1176 (2019): 133-148 [3] Mahamuda, Sk, et al "Visible red, NIR and Mid-IR emission studies of Ho3+ doped Zinc Alumino Bismuth Borate glasses." Optical Materials 36.2 (2013): 362-371 [4] Annapoorani, K., et al "Investigations on structural and luminescence behavior of Er3+ doped Lithium Zinc borate glasses for lasers and optical amplifier applications." Journal of Non-Crystalline Solids 447 (2016): 273-282 [5] Becker, Olsson, N A Olsson, and R Jay "Simpson,“Erbium-Doped Fiber Amplifiers, Fundamentals and Technology”." (1999) [6] Desurvire, Emmanuel "Erbium-doped fiber amplifiers." in Principle and applications (1992) [7] Choi, Bo-Hun, and Sang Soo Lee "Input power dynamic range analysis of SOA and EDFA link extenders on TDM–PON systems without burst effect control." Optics Communications 286 (2013): 187-191 [8] Zhou, Peng, et al "Reflective semiconductor optical amplifier with segmented electrodes for high-speed self-seeded colorless transmitter." Optics Express 25.23 (2017): 28547-28555 [9] Singh, Simranjit, Amanpreet Singh, and R S Kaler "Performance evaluation of EDFA, RAMAN and SOA optical amplifier for WDM systems." Optik 124.2 (2013): 95-101 [10] Bebawi, John A., et al "A comprehensive study on EDFA characteristics: temperature impact." Applied Sciences 8.9 (2018): 1640 [11] Miniscalco, William J "Optical and electronic properties of rare earth ions in glasses." OPTICAL ENGINEERING-NEW YORK-MARCEL DEKKER INCORPORATED- 71 (2001): 17-112 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 62 [12] Liu, Wei, Hong Yan, and Jian-Bin Zhu "Effect of the addition of rare earth element La on the tribological behaviour of AlSi5Cu1Mg alloy." Applied Sciences 8.2 (2018): 163 [13] Jauregui, Cesar, et al "Optimizing high-power Yb-doped fiber amplifier systems in the presence of transverse mode instabilities." Optics express 24.8 (2016): 78797892 [14] Jayarajan, P., et al "Analysis of temperature based power spectrum in EDFA and YDFA with different pump power for THz applications." Results in Physics 10 (2018): 160-163 [15] Rivera-López, F., et al "Er3+–Yb3+ codoped phosphate glasses used for an efficient 1.5 μm broadband gain medium." Optical Materials 34.8 (2012): 1235-1240 [16] Uma, V., K Marimuthu, and G Muralidharan "Effect of modifier oxides (SrO, Al2O3, ZnO, CdO, PbO and Bi2O3) on the luminescence properties of Er3+ doped telluroborate glasses for laser and optical amplifier applications." Journal of Luminescence 207 (2019): 534-544 [17] Zhang, Yan, et al "Influence of Sm2O3 on the crystallization and luminescence properties of boroaluminosilicate glasses." Materials Research Bulletin 44.1 (2009): 179-183 [18] Choi, Yong Gyu, and Jong Heo "1.3 μm emission and multiphonon relaxation phenomena in PbO - Bi2O3 - Ga2O3 glasses doped with rare-earths." Journal of NonCrystalline Solids 217.2-3 (1997): 199-207 [19] Tanabe, S., et al "Broad-band 1.5 μm emission of Er3+ ions in bismuth-based oxide glasses for potential WDM amplifier." Journal of luminescence 87 (2000): 670672 [20] Oprea, Isabella-Ioana, Hartmut Hesse, and Klaus Betzler "Luminescence of erbium-doped bismuth–borate glasses." Optical Materials 28.10 (2006): 1136-1142 [21] Peng, Mingying, and Lothar Wondraczek "Photoluminescence of Sr P O 7: Bi 2+ as a red phosphor for additive light generation." Optics letters 35.15 (2010): 25442546 [22] Annapurna, K., et al "Spectral properties of Eu3+: ZnO–B2O3–SiO2 glasses." Journal of Molecular Structure 741.1-3 (2005): 53-60 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 63 [23] Ali, Mohamed A., et al "Understanding enhanced upconversion luminescence in oxyfluoride glass-ceramics based on local structure characterizations and molecular dynamics simulations." The Journal of Physical Chemistry C 121.28 (2017): 1538415391 [24] Ragiń, T., et al "Up-conversion luminescence in low phonon heavy metal oxide glass co-doped with Er3+/Ho3+." Photonics Letters of Poland 10.1 (2018): 2-4 [25] Nekvindova, Pavla, Anna Mackova, and Jakub Cajzl "Erbium luminescence in various photonic crystalline and glass materials-a review." 2017 19th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON) IEEE, 2017 [26] Keiser, Gerd E "A review of WDM technology and applications." Optical Fiber Technology 5.1 (1999): 3-39 [27] Yen, William M., and Hajime Yamamoto, eds Fundamentals of phosphors CRC press, 2018 [28] Tsao, Hong-Xi, et al "A green upconversion laser with erbium-doped LiLuF crystal by 976 nm fiber laser pump." International Journal of Optics and Applications 2.5 (2012): 72-75 [29] Pal, I., et al "Spectroscopic and structural investigations of Er3+ doped zinc bismuth borate glasses." Materials Chemistry and Physics 133.1 (2012): 151-158 [30] Swapna, K., et al "Visible luminescence characteristics of Sm3+ doped zinc alumino bismuth borate glasses." Journal of luminescence 146 (2014): 288-294 [31] Khan, D T., et al "Study on luminescent properties of Tb3+ and Sm3+ co-doped CaSiO3 phosphors for white light emitting diodes." Materials Research Express 7.1 (2019): 016507 [32] Singh, Vijay, et al "Infrared and visible emission of Er3+ in combustion- synthesized CaAl2O4 phosphors." Journal of luminescence 129.11 (2009): 1375-1380 [33] Singh, Dhananjay Kumar, and J Manam "Efficient dual emission mode of green emitting perovskite BaTiO3: Er3+ phosphors for display and temperature sensing applications." Ceramics International 44.9 (2018): 10912-10920 [34] Basavapoornima, Ch, et al "Spectroscopic and pump power dependent upconversion studies of Er3+-doped lead phosphate glasses for photonic applications." Journal of Alloys and Compounds 699 (2017): 959-968 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 64 [35] Mariselvam, K., and Juncheng Liu "A novel Er3+ ions doped zirconium magnesium borate glass with very high quantum efficiency for green laser and optical amplifier applications." Solid State Sciences 111 (2021): 106443 [36] Aouaini, Fatma, et al "Visible to infrared Down conversion of Er3+ doped tellurite glass for luminescent solar converters." Journal of Alloys and Compounds (2021): 162506 [37] Chen, Fangze, et al "Investigation of mid-infrared emission characteristics and energy transfer dynamics in Er 3+ doped oxyfluoride tellurite glass." Scientific reports 5.1 (2015): 1-11 [38] Gonỗalves, A., et al "Luminescence and upconversion processes in Er3+-doped tellurite glasses." Journal of Luminescence 201 (2018): 110-114 [39] Ahmed, Mohamad Raheem, et al "Infrared and Raman spectroscopic studies of Mn2+ ions doped in strontium alumino borate glasses: describes the role of Al2O3." Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 210 (2019): 308-314 [40] Digonnet, Michel JF Rare-earth-doped fiber lasers and amplifiers, revised and expanded CRC press, 2001 [41] https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.694.1-202010- I!!PDF-E&type=items [42] Gambling, W Anthony "The rise and rise of optical fibers." IEEE journal of selected topics in quantum electronics 6.6 (2000): 1084-1093 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 65 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 66 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 67 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 68 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 69 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 70 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 71 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 72 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... nhiều ứng dụng phát quang màu xanh [16] Chính lí trên, tơi lựa chọn đề tài ? ?Nghiên cứu đặc tính phát quang vật liệu thủy tinh pha tạp Er3+ ứng dụng phát triển EDFA G-LEDS? ?? để nghiên cứu MỤC ĐÍCH NGHIÊN... NGHIÊN CỨU - Chế tạo thành công vật liệu phát quang nhóm thủy tinh borate pha tạp (Er3+) với chất lượng cao - Nghiên cứu đặc tính vật liệu phát quang nhóm thủy tinh borate pha tạp Er3+ ĐỐI TƯỢNG VÀ... ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Tóm tắt luận văn NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH PHÁT QUANG CỦA VẬT LIỆU THỦY TINH PHA TẠP Er3+ ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN EDFA VÀ G-LEDs Học viên : Trịnh Ngọc Đạt Chuyên ngành:

Ngày đăng: 20/10/2022, 21:32

Hình ảnh liên quan

1.1 Băng thông của các loại khếch đại quang 6 1.2  Các nguyên tố đất hiếm thuộc họ lanthanides 9  - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

1.1.

Băng thông của các loại khếch đại quang 6 1.2 Các nguyên tố đất hiếm thuộc họ lanthanides 9 Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1. 2: Các nguyên tố đất hiếm thuộc họ lanthanides - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1..

2: Các nguyên tố đất hiếm thuộc họ lanthanides Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1. 3: Các chuyển dời của ion Er3+trong vùng khả kiến, phát quang chuyển đổi ngược và trong vùng hồng ngoại gần [4] - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1..

3: Các chuyển dời của ion Er3+trong vùng khả kiến, phát quang chuyển đổi ngược và trong vùng hồng ngoại gần [4] Xem tại trang 22 của tài liệu.
Sơ đồ các loại tán sắc trong sợi quang có thể được mơ tả trong Hình 1.7. - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Sơ đồ c.

ác loại tán sắc trong sợi quang có thể được mơ tả trong Hình 1.7 Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 1. 8: Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1..

8: Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 1. 9: ITU Grid áp dụng cho DWDM [41]. - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1..

9: ITU Grid áp dụng cho DWDM [41] Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 1.1 1: Hai phương án truyền dẫn của hệ thống WDM, (a) Truyền dẫn theo một hương , (b) Truyền dẫn theo hai hướng  - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1.1.

1: Hai phương án truyền dẫn của hệ thống WDM, (a) Truyền dẫn theo một hương , (b) Truyền dẫn theo hai hướng Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 1.1 2: Sự hấp thụ và phát xạ ánh sáng - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1.1.

2: Sự hấp thụ và phát xạ ánh sáng Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 1.1 3: Phổ cross-section phát xạ và hấp thụ của EDFA - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1.1.

3: Phổ cross-section phát xạ và hấp thụ của EDFA Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 1.14: Giản đồ mức năng lượng [6]. Có hai phương pháp để bơm ion erbium lên mức siêu bền đó là:   - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1.14.

Giản đồ mức năng lượng [6]. Có hai phương pháp để bơm ion erbium lên mức siêu bền đó là: Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 1.15: (a) EDFA một chặng single pass (b) EDFA một chặng double pass - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 1.15.

(a) EDFA một chặng single pass (b) EDFA một chặng double pass Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 2.1. Nhiễu xạ của các nguyên tử được sắp xếp tuần hoàn thỏa mãn phương trình Bragg - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2.1..

Nhiễu xạ của các nguyên tử được sắp xếp tuần hoàn thỏa mãn phương trình Bragg Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 2. 3: Giao diện phần mềm DIFFRACT MEASUREMENT CENTER - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2..

3: Giao diện phần mềm DIFFRACT MEASUREMENT CENTER Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 2. 5: Hình ảnh sợi quang quan sát được bằng SEM với độ phóng đại 370 lần  - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2..

5: Hình ảnh sợi quang quan sát được bằng SEM với độ phóng đại 370 lần Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 2. 6: Kính hiển vi điện tử qt Jeol JSM-IT200 và giao diện phần mềm SEM Operation - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2..

6: Kính hiển vi điện tử qt Jeol JSM-IT200 và giao diện phần mềm SEM Operation Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 2. 8: Giản đồ Jablonski giải thích q trình tán xạ Raman - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2..

8: Giản đồ Jablonski giải thích q trình tán xạ Raman Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 2.1 0: Giao diện phần mềm LabSpec6 - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2.1.

0: Giao diện phần mềm LabSpec6 Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 2.1 2: Giao diện của phần mềm SMILE VIEWTM - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2.1.

2: Giao diện của phần mềm SMILE VIEWTM Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 2.1 5: Máy đo huỳnh quang FL3-22C của Horiba. - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2.1.

5: Máy đo huỳnh quang FL3-22C của Horiba Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 2.1 4: Sơ đồ cấu tạo của máy đo huỳnh quang FL3-22C - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 2.1.

4: Sơ đồ cấu tạo của máy đo huỳnh quang FL3-22C Xem tại trang 53 của tài liệu.
Bảng 3. 2: Khối lượng cụ thể tiền chất trong mẫu (đơn vị : gam) - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Bảng 3..

2: Khối lượng cụ thể tiền chất trong mẫu (đơn vị : gam) Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.1: Quá trình cân hóa chất - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.1.

Quá trình cân hóa chất Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.3 :Q trình rót mẫu vào khn - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.3.

Q trình rót mẫu vào khn Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 3. 4: Mẫu thủy tinh ZABB và mẫu sợi quang đã được chế tạo - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3..

4: Mẫu thủy tinh ZABB và mẫu sợi quang đã được chế tạo Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 3.7. Phổ tán xạ Raman của mẫu ZABB - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.7..

Phổ tán xạ Raman của mẫu ZABB Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 3. 9: Phổ tán xạ Raman với các nồng độ pha tạp Er3+ khác nhau - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3..

9: Phổ tán xạ Raman với các nồng độ pha tạp Er3+ khác nhau Xem tại trang 62 của tài liệu.
Hình 3.1 1: Phổ EDS của mẫu ZABB1.0 - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.1.

1: Phổ EDS của mẫu ZABB1.0 Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 3.1 2: Phổ kích thích của mẫu ZABB1.0 ứng với bức xạ 545nm. - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.1.

2: Phổ kích thích của mẫu ZABB1.0 ứng với bức xạ 545nm Xem tại trang 64 của tài liệu.
Hình 3.1 3: Phổ phát quang của mẫu ZABB1.0 với bước sóng kích thích lần lượt là 378nm và 488nm - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.1.

3: Phổ phát quang của mẫu ZABB1.0 với bước sóng kích thích lần lượt là 378nm và 488nm Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 3.1 7: Tọa độ màu của các mẫu thủy tinh pha tạp ion Er3+ ứng với bước sóng kích thích 378 nm  - Nghiên cứu đặc tính phát quang của vật liệu thủy tinh pha tạp er3+ ứng dụng trong phát triển EDFA và g LEDs

Hình 3.1.

7: Tọa độ màu của các mẫu thủy tinh pha tạp ion Er3+ ứng với bước sóng kích thích 378 nm Xem tại trang 68 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan