In the paper, results of measurements of the optical response of chalcogenide glasses of the Ga5Ge20Sb10Se65 composition doped with rare-earth ions Tb3+ or Dy3+, in the wavelength range of 0.7 – 1.5 μm by the method of IR spectroscopy are presented. Parameters characterizing the fundamental absorption band edge of the glasses - optical bandgap energy, Urbach tail parameter and weak absorption tail parameter - have been evaluated. It has been found that doping in low concentrations (up to 0.3 mass%) does not influence the optical bandgap energy and optical properties of the glasses in the range of the Urbach tail, but in the range of the weak absorption tail, optical response of the glasses depends on the activator concentration. Crystallization of the glasses produced by the direct melting method also depends on the activator concentration. In the glasses doped with Dy3+, absorption bands of the ion are located in the range of the weak absorption tail of the glass that makes possible energy transfer between the ions and the gap states of the charge carriers.

Методом нормального отрыва исследована прочность адгезионного контакта в системе стекло Ga x Ge 40– x S 60 –кварцевое стекло в зависимости от температуры формирования контакта, температуры отрыва и состава халькогенидного стекла. Добавление 1 ат. % галлия в состав стекла существенно снижает адгезию. Дальнейшее увеличение содержания галлия до 8 ат. % приводит к незначительному уменьшению адгезии. Наблюдаемые закономерности объяснены частичной кристаллизацией стекол при нагревании для формирования адгезионного контакта и последующем охлаждении до температуры отрыва. Сформулированы рекомендации по условиям отделения стекол Ga x Ge 40– x S 60 от стенок кварцевого реактора.

Представлены результаты исследований двухслойных световодов на основе легированных ионами редких земель многокомпонентных халькогенидных стекол систем Ge–Ga(In)–As(Sb)–Se. Оптические, эмиссионные и лазерные характеристики световодов в ИК-диапазоне демонстрируют преимущества материалов перед зарубежными аналогами вследствие низкого содержания лимитируемых примесей.

Based on a theoretical approach, new for evanescent wave spectroscopy, it has been shown that the dispersion properties of higher modes of a multimode chalcogenide fiber partially immersed in an absorbing medium can be used to create fiber devices that combine the functions of a supercontinuum generator and a sensing element of a spectroscopic sensor of the mid-IR range. The propagation of radiation in higher modes will allow one to control the position of the group velocity dispersion zero and to obtain a supercontinuum pumped in the near IR range. In the sensing element, the use of higher-order evanescent modes will allow for greater sensitivity and broaden the dynamic range of the sensor.

Исследование характеристик сенсорных элементов для волоконной эванесцентной спектроскопии среднего ИК диапазона

Рассмотрено распространение сверхкоротких оптических импульсов в волноводах планарной геометрии из халькогенидного стекла с однородной и периодической оболочкой. По сравнению с кварцевыми волноводами структуры из халькогенидного стекла обеспечивают бOльшую нелинейность. Данные стекла обладают значительной нормальной дисперсией в области длин волн 1.5–3.5 мкм. Для компенсации дисперсии могут быть использованы периодические волноводные структуры. Интенсивные лазерные импульсы, распространяющиеся в таких структурах, испытывают уширение спектра. При помощи численного моделирования рассмотрено влияние эффекта фазовой самомодуляции импульса на его спектр и длительность.

Исследовано поведение примеси бария в виде фторида и оксида при вакуумной дистилляции селена. Значение эффективного коэффициента разделения зависит от массовой доли примеси и скорости перегонки. При исходном содержании бария в селене 3 ? 10-3 2 ? 10-5 мас. % эффективный коэффициент разделения равен 600 и 1.5 при скоростях перегонки 4.7 ? 10-6 и 1.5 ? 10-3 см3/(см2 с) соответственно. Заметного влияния химической формы введенной примеси бария на коэффициент разделения не установлено. По аналитическому выражению для рэлеевской дистилляции проведены расчеты равновесного коэффициента разделения и толщины диффузионного пограничного слоя.