Projekt NCN DEC-2013/09/D/ST8/ Kierownik: dr inż. Marcin Kochanowicz

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Projekt NCN DEC-2013/09/D/ST8/ Kierownik: dr inż. Marcin Kochanowicz"

Sabina Góra
7 lat temu
Przeglądów:

1 Realizowane cele Projekt pt. Badanie mechanizmów wpływających na różnice we właściwościach luminescencyjnych szkieł i wytworzonych z nich światłowodów domieszkowanych lantanowcami dotyczy badań związanych z analizą porównawczą właściwości luminescencyjnych szkieł i wytworzonych z nich światłowodów współdomieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich. Obszar badawczy projektu leży w zakresie inżynierii materiałów fotonicznych oraz technologii światłowodów aktywnych Celem projektu była analiza mechanizmów wpływających na różnice w kształcie widm luminescencji szkieł i wytworzonych z nich światłowodów domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich. Motywacją do postawienia powyższego celu badań jest dynamiczny rozwój światłowodowych źródeł promieniowania, w tym laserów włóknowych, które ze względu na wyróżniające je właściwości: duża sprawność, doskonała jakość emitowanej wiązki promieniowania czy brak konieczności chłodzenia znajdują szerokie spektrum aplikacji w: 0,3 um - 0,8 um - medycynie, spektroskopii, sensorach, zapisie i odczycie informacji, 1 um -obróbce mechanicznej 2 um - 3 um medycynie. Nowe obszary badawcze dotyczą zarówno laserów, jak również szerokopasmowych źródeł wzmocnionej emisji spontanicznej wykorzystujących światłowody domieszkowane jonami ziem rzadkich. Realizację celu przeprowadzono w oparciu o postawioną we wniosku hipotezę, że właściwości luminescencyjne światłowodu domieszkowanego lantanowcami zależą od: koncentracji ziem rzadkich, parametrów geometrycznych światłowodu wpływających na sprawność pompowania oraz warunków technologicznych procesu wyciągania światłowodu. W ramach badań wyselekcjonowano trzy grupy szkieł o różnej maksymalnej energii drgań fononów: krzemianowe, germanowe oraz HMO, które domieszkowano odpowiednio (krzemianowe - Nd 3+ /Yb 3+ ; germanowe - Yb 3+ /Ho 3+, Yb 3+ /Tm 3+ /Ho 3+, Yb 3+ /Tb 3+, Yb 3+ /Eu 3+, HMO Er 3+, Yb 3+ /Er 3+, Yb 3+ /Ho 3+ ). Optymalizacja stężeń domieszek jonów pierwiastków ziem rzadkich oraz analiza transferu energii donor- akceptor pozwoliła na uzyskanie luminescencji w pożądanym zakresie spektralnym ( nm). Na podstawie określonych parametrów emisyjnych wyselekcjonowane grupy szkieł zostały wykorzystane do wytworzenia światłowodów charakteryzujących się luminescencją w zakresie VIS i NIR. Główne osiągnięcia Do głównych osiągnięć projektu należy zaliczyć: 1. Opracowanie i analiza właściwości optycznych oraz strukturalnych trzech grup szkieł na rdzenie światłowodów: krzemianowych, germanowych oraz na bazie tlenków metali ciężkich (HMO ang. Heavy Metal Oxide) o stabilności termicznej umożliwiającej ich przetwarzanie w światłowody włókniste. 2. Określenie optymalnej zawartości współdomieszek jonów pierwiastków ziem rzadkich w celu uzyskania największego natężenia luminescencji w pożądanym zakresie spektralnym VIS- NIR w szkłach i światłowodach. 3. Wytworzenie światłowodów o rdzeniach ze szkieł: krzemianowych, germanowych oraz HMO współdomieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich wykazujących transfery energii donor- akceptor o luminescencji w zakresie: krzemianowe 1 m (Nd 3+, Nd 3+ /Yb 3+ ) germanowe zakres VIS (Yb 3+ /Tm 3+ /Ho 3+, Yb 3+ /Tb 3+, Yb 3+ /Eu 3+ ) oraz 2 m (Yb 3+ /Ho 3+ Yb 3+ /Tm 3+ /Ho 3+ ), HMO 2 m, 2,7 m (Er 3+, Yb 3+ /Er 3+, Yb 3+ /Ho 3+ ) 5. Analizę mechanizmów wpływających na różnice w profilu widm emisji szkieł rdzeniowych oraz wytworzonych z nich światłowodów zakresie VIS (up-konwersja), 2 m oraz 2,7 m. W tym określenie wpływu procesu obróbki termicznej jakiej poddawane jest szkło rdzeniowe w czasie wyciągania włókna na jego strukturę. Wykazanie wpływu zawartości domieszek, konstrukcji światłowodu (średnica, liczba rdzeni) na profil widm luminescencji.

2 Szkła i światłowody krzemianowe - Nd 3+ /Yb 3+ Projekt NCN DEC-2013/09/D/ST8/03987 Szkła i światłowody germanowe - Yb 3+ /Ho 3+

3 Yb 3+ /Tb 3+

4 Yb 3+ /Eu 3+

Szkła i światłowody HMO literatura 1. K. Bykowski, A. Bruszewski, D. Cimaszewski, T. Ragin, J. Zmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol. 9662 (2015) 2. J. Zmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, T.

5 Szkła i światłowody HMO literatura 1. K. Bykowski, A. Bruszewski, D. Cimaszewski, T. Ragin, J. Zmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol (2015) 2. J. Zmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, T. Ragin, D. Dorosz, J. Dorosz, A. Zając, Proc of SPIE Vol (2017) 3. M. Pietrzycki, M. Kochanowicz, Patryk Romańczuk, J. Żmojda, P. Miluski, T. Ragiń, P. Jeleń, M. Sitarz, D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol (2016) 4. M. Kochanowicz, J. Żmojda, P. Miluski, T. Ragiń, P. Jeleń, M. Sitarz, D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol (2015) 5. M. Kochanowicz, J. Żmojda, P. Miluski, P. Jeleń, M. Sitarz, D.Dorosz, Proc of IEEE, /ICTON (2016) 6. J. Zmojda, M. Kochanowicz, P.Miluski, G. C. Righini, M. Ferrari, D. Dorosz, Optical Materials 58, , (2016) 7. M. Kochanowicz, J. Zmojda, P. Miluski, M. Sitarz, J. Pisarska, W. A. Pisarski, D. Dorosz, Applied Optics vol. 55(9) pp (2016),

6 8. M. Kochanowicz, J. Zmojda, T. Ragin, P. Miluski, P. Jelen, Opto Electronics Review 24(3), 9-15 (2016), 9. T. Ragin; J. Zmojda, M. Kochanowicz; P. Miluski; P. Jelen, M. Sitarz; D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol (2015) 10. T. Ragin, J. Zmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, P. Jelen, M. Sitarz, D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol (2015) 11. T. Ragin, M. Kochanowicz, J. Zmojda, P. Miluski, P. Jelen, M. Sitarz, D. Dorosz, Proc. of SPIE Vol (2016) 12. T. Ragin, J. Zmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, P. Jelen, M. Sitarz, D. Dorosz, Journal of Non- Crystalline Solids 457, (2017)

Podobne dokumenty

RECENZJA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ DLA RADY NAUKOWEJ WYDZIAŁU ELEKTRONIKI POLITECHNIKI BIAŁOSTOCKIEJ

Prof. dr hab. inż. Zbigniew Bielecki Warszawa, 14.08.2017r. RECENZJA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ DLA RADY NAUKOWEJ WYDZIAŁU ELEKTRONIKI POLITECHNIKI BIAŁOSTOCKIEJ Tytuł rozprawy: Opracowanie szkła o luminescencji