İTÜDERGİSİ/c, Cilt 4, Sayı 1 (2006)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Tulyum katkılı florotelürit optik camların termal mikroyapısal ve spektroskopik özellikleri

İdris KABALCI, Gönül ÖZEN, Alphan SENNAROĞLU

Özet


Telürit esaslı cam malzemeler, katıhal lazer malzemelerinden lazer malzemesi olarak, fiber optik yükselticilerinde ve doğrusal olmayan optik camlarda kullanılan önemli fotonik malzemelerdir. Bu nedenle, telürit camlarının spektroskopik özellikleri deneysel araştırmacıların başlıca araştırma konusu haline gelmiştir. Telürit camlarının en önemli özellikleri olarak, geniş iletim bölgesine (0.35- 5 µm), en yaygın oksitli camlar arasında en düşük fonon enerjisine, yüksek kırılma indisine, düşük erime sıcaklığına, yüksek dielektrik sabitine sahip olmasıdır. Ayrıca, yakın morötesinden orta kızılaltı bölgeye kadar, geniş bir geçirgenlik bölgesine sahiptir. Bu çalışmada fotonik malzeme olarak kullanılma potansiyeli olan (1-x)TeO2-xPbF2 (x=0.10, 0.15 ve 0.25 mol) optik cam malzemelerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu malzemelerin termal, mikroyapı ve spektroskopik özellikleri incelenmiştir. Cam geçiş, kristallenme ve erime sıcaklıkları her bir kompozisyon için 10 °C/dak ısıtma hızı ile ölçülen DTA eğrileri kullanılarak belirlenmiştir. Kompozisyonun ve kristallenmenin bu camların yapısına etkisi X-ışını kırınımı, (XRD), Taramalı elektron mikroskopu, (SEM), Optik mikroskop (OM) ve Raman spektroskopisi (FT-IR Raman) kullanılarak incelenmiştir. Bu cam malzemeler, fiber optik iletişim ağlarında optik yükseltici olarak kullanılabilme potansiyelini araştırmak amacıyla, bir nadir toprak iyonu olan tulyum iyonu ile katkılanmıştır. Katkılanan malzemelerin (yakın kızılaltı) bölgesindeki ışıma özelliklerine tulyum iyonu konsantrasyonu etkisi lazer spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. 0.2 mol Tm3+ katkılı cam malzemenin (0.9TeO2-0.1PbF2) en yüksek ışınım kuvantum verimine sahip olması nedeniyle 1470 nm dalga boyunda fiber optik yükseltici olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğu görülmektedir.

 

Anahtar kelimeler: Fotonik malzeme, lazer yükseltici, telürit, raman spektroskopi.


Tam Metin: PDF