Изготовление и спектроскопическое исследование волоконных световодов из кварцевого стекла, легированного висмутом или свинцом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Зленко, Александр Сергеевич

• Зленко, Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Зленко, Александр Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Спектроскопические свойства ионов висмута

1.1.1 ИонВ12+

1.1.2 Ион Bi3+

1.2 Оптические свойства висмутовых центров в оксидных стеклах

1.3 Модели активных висмутовых центров

1.3.1 Модели ВАЦ, связанные с ионами висмута в высокой степени окисления

1.3.2 Модели ВАЦ, связанные с ионами висмута в низкой степени окисления

1.3.3 Точечные дефекты

1.4 Лазерная генерация в световодах, активированных висмутом

Глава 2. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАГОТОВОК И ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ

2.1 Обзор методов изготовления волоконных заготовок

2.2 Метод FCVD изготовления волоконных заготовок

2.3 Метод легирования стекла путем пропитки пористого слоя

2.4 Вытяжка волоконного световода

2.5 Измерение оптических потерь

2.6 Измерение люминесценции

2.7 Рентгеновский микроанализ

Глава 3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ВИСМУТОВЫХ ЦЕНТРОВ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ПРОЦЕССА FCVD

3.1 Спектроскопические свойства раствора хлорида висмута (III) в ацетоне

3.2 Спектроскопическое исследование пористых слоев, отожженных и остеклованных в разных атмосферах и при разной температуре

3.2.1 Отжиг пропитанных образцов при температурах 1000, 1200 и 1400°С в течение 1 часа в атмосфере воздуха

3.2.2 Проплав части пористого слоя в атмосфере воздуха

3.2.3 Остекловывание пористого слоя в нейтральной (гелий) и окислительной (кислород) атмосферах

3.3 Исследование заготовок и световодов из кварцевого стекла с сердцевиной, активированной висмутом

3.3.1 Исследование волоконной заготовки с сердцевиной, активированной висмутом и не содержащей других Jiei иругощих добавок

3.3.2 Исследование волоконных световодов с сердцевиной, активированной

висму юм и не содержащей других легирующих добавок

3.3.3 Исследование заготовки с повышенной концентрацией висмута в сердцевине

3.3.4 Исследование апконверсионной люминесценции световода с сердцевиной, активированной висмутом и не содержащей других легирующих добавок

3.3.5 Лазерная генерация в световоде с сердцевиной, активированной висмутом и не содержащей других легирующих добавок

3.4 Выводы к главе 3

Глава 4. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИК АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ В ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА, ЛЕГИРОВАННОГО СВИНЦОМ

4.1 Спектры оптических потерь

4.2 Исследование люминесценции

4.3 Выводы к главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изготовление и спектроскопическое исследование волоконных световодов из кварцевого стекла, легированного висмутом или свинцом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Создание в 70-х годах прошлого века волоконных световодов на основе кварцевого стекла с низкими оптическими потерями, близким к предельно малым для кварцевого стекла (менее 0.2 дБ/км на длине волны 1550 нм), привело к стремительному развитию волоконно-оптических линии связи (ВОЛС) и других направлений, связанных с применением волоконных световодов. В настоящее время волоконные световоды на основе кварцевого стекла широко используются в телекоммуникационных системах. В магистральных линиях дальней связи ВОЛС уверенно вытесняют морально устаревшую электрическую проводную связь и на сегодняшний день ВОЛС считаются самой совершенной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. По, тем не менее, всё большая информатизация общества приводит к непрерывному увеличению объема передаваемой информации, что делает задачу поиска новых способов увеличения пропускной способности ВОЛС постоянно актуальной.

i

ВК?) ь| j • i |

Yb3+ 1 1 1 ! ! i

Nd3+ 0 □ i

Егз+ i i

Tm3+ - ^ i

О Е s (' L U

Но3+ ¿ г

■ i-1-i— Т" ■ 1-1-1-1-1-1—

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

Длина волны, нм

Рис. 1. Сравнение спектральных диапазонов лазерной генерации волоконных световодов, легированных редкоземельными элементами, и волоконных световодов, легированных висмутом [1]. Красными линиями обозначены регламентированные для ВОЛС диапазоны передачи сигнала.

Одним из методов увеличения пропускной способности ВОЛС является расширение традиционного спектрального диапазона передачи сигнала 1530 - 1625 нм (С и Ь диапазоны,

волоконные усилители для этих диапазонов изготовливаются на основе световодов,

11

активированных Ег , см. Рис. 1). Для этих целей наиболее интересен спектральный диапазон 1150- 1530 нм (О, Е, 8 диапазоны, Рис. 1), поскольку он приходится на область наименьших потерь в кварцевом стекле. Существующие активные световоды, легированные ионами

О I 1 I Л | Л I ^ I

редкоземельных элементов (в частности, УЬ , Ис! , Ег , Тт , Но ) не позволяют получать оптическое усиление в этом диапазоне, поэтому требуется поиск и разработка новых

активных сред пригодных для создания волоконных широкополосных перестраиваемых источников излучения и оптических усилителей, совместимых со стандартными телекоммуникационными световодами.

Длина волны, нм

Рис. 2. Длины волн лазерной генерации для различных световодов, легированных висмутом [1]. Длина волны генерации (сплошной круг) и соответствующая ей длина волны накачки (окружность с точкой в центре) обозначены одним цветом.

Одним из возможных кандидатов в качестве такой среды являются волоконные световоды на основе кварцевого стекла с сердцевиной, легированной висмутом. Такие волоконные световоды, в зависимости от состава сердцевины (ВиА^Оз^Юя, ВкОеОг^Юг, ВкРгОб^Юг), позволяют получать лазерную генерацию в диапазоне 1140-1550 нм [1 - 8] (Рис. 2). Соответственно, они перспективны для создания оптических усилителей [9 — 12], работающих в О, Е, Б телекоммуникационных диапазонах (Рис. 1). Внедрение таких усилителей в ВОЛС позволило бы расширить традиционный спектральный диапазон передачи сигнала.

Однако есть ряд факторов, препятствующих применению легированных висмутом волоконных световодов для создания телекоммуникационных усилителей. Основные из них следующие:

1. Физическая природа висмутовых активных центров (ВАЦ) до сих пор не установлена. Было выдвинуто большое количество гипотез и моделей (см., например, обзор [13]), но полностью ни одна из них не подтверждена.

2. Увеличение концентрации висмута приводит к существенному росту ненасыщяемых фоновых потерь. Поэтому наиболее эффективные висмутовые волоконные

лазеры (с оптической эффективностью превышающей 10%) удается создать только при очень малых концентрациях висмута, а именно менее 0.02 ат.%.

Для решения этих проблем, необходимы дальнейшие тщательные исследования и накопление экспериментальной информации. Спектроскопические свойства висмутовых центров высокочувствительны к составу стекла и технологическим условиям его изготовления, поэтому представляет интерес как детальное исследование кварцевого стекла, легированного висмутом и не содержащего других легирующих добавок (Bi:SiC>2) так и исследование поведения висмута на разных технологических этапах, т. е. его переходы в разные состояния. Полученные результаты могут быть полезны для изучения силикатных стекол более сложного состава, например, дополнительно легированных Ge, Р и т.д.

В работе [14] было показано, что алюмогерманатные стекла легированные 5р (Sn, Sb) и 6р (Bi, Pb) элементами обладают очень схожей ИК люминесценцией. Можно предположить, что люминесцентные центры, образующиеся в стеклах при легировании этими элементами, имеют близкую физическую природу. Поэтому для изучения природы ВАЦ важно исследовать также стекла легированные не висмутом, а другими 5р и 6р элементами. В данной работе исследуются заготовки и световоды на основе кварцевого стекла с сердцевиной состава Bi:SiC>2 и Pb:Si02, изготовленные методом FCVD [15, 16] (Furnace Chemical Vapor Deposition - осаждение из газовой фазы при помощи печи). Для производства заготовок и световодов использовались только особо чистые химические реактивы.

Цель работы

Основные цели настоящей работы могут быть сформулированы следующим образом:

1. изготовлешгс методом FCVD (Furnace Chemical Vapor Deposition - осаждение из газовой фазы при использовашш печи) заготовок и световодов на основе кварцевого стекла с сердцевинами состава Bi:Si02 и Pb:Si02,

2. изучение особенностей метода FCVD при легировании висмутом и исследование поведения ионов висмута в стекле Bi:Si02 на различных технологических этапах метода FCVD,

3. спектроскопическое исследование заготовок и световодов на основе кварцевого стекла с сердцевинами состава Bi:Si02 и Pb:Si02.

Отметим, что на момент начала данной работы (2008 г.) отсутствовали работы, посвященные детальному исследованию стекол и световодов состава Bi:Si02 и Pb:Si02 (была опубликована лишь одна статья, в которой исследовались ВАЦ в стекле состава Bi:Si02 [17]).

Научная новизна работы

1. Впервые методом РСУЭ изготовлены волоконные заготовки и световоды с сердцевинами из кварцевого стекла, активированного висмутом или свинцом и не содержащего других легирующих добавок.

2. Впервые проведено спектроскопическое исследование изготовленных методом РСУТ) волоконных заготовок и световодов с сердцевиной из кварцевого стекла, активированного висмутом или свинцом и не содержащих других легирующих добавок.

3. Для световодов с сердцевиной из стекла состава ВкБЮг проведены спектроскопическое и рентгенофазовое исследования поведения висмута на различных стадиях технологического процесса РСУБ: хлорид висмута, раствор хлорида висмута в ацетоне, пористый слой, пропитанный раствором, остеклованный слой, волоконная заготовка, световоды, вытянутые в различных атмосферах.

4. В дырчатых световодах с сердцевиной состава ВкЭЮг в зависимости от атмосферы внутри отверстий в процессе отжига или вытяжки могут быть реализованы восстановительные или окислительные условия, приводящие, соответственно, к образованию или подавлению люминесценции ВАЦ. Образование ВАЦ в световоде, вытянутом в окислительных условиях, происходит при отжиге световода в восстановительных условиях, при этом одновременно растут необратимые при остывании фоновые потери. Концентрация ВАЦ проходит через максимум и начинает убывать, тогда как фоновые потери все время увеличиваются.

5. Впервые показано, что в стекле состава ВкБЮг при увеличении общей концентрации висмута или отжиге в восстановительных условиях образуются наночастицы металлического висмута, поглощение света которыми является одной из причин фоновых потерь в широком спектральном диапазоне (600-1750 нм).

На защиту выносятся:

1. Результаты спектроскопического исследования изготовленных методом РСУБ волоконных заготовок и световодов с сердцевинами состава ВкЗЮг и РЬ:8Юг-

2. Результаты спектроскопического и рентгенофазового исследований поведения висмута на различных стадиях технологического процесса изготовления световодов с сердцевиной состава В^Юг: хлорид висмута, раствор хлорида висмута в ацетоне, пропитанный раствором пористый слой, остеклованный слой, волоконная заготовка, вытянутые в различных атмосферах световоды.

3. Утверждение, что природа ВАЦ связана с восстановленной формой висмута со степенью окисления меньшей +3. При этом для образования в заготовках с

сердцевинами состава ВкБЮг и РЬ:8Юг (с концентрацией примеси ~0.03 ат.%) центров, люминесциругощих в ближнем ИК диапазоне, достаточно осуществить схлопывание заготовки при атмосферном давлении в кислородной атмосфере, без дополнительных термообработок.

4. Утверждение, что при вытяжке (Т ~2000°С) и отжиге (Т=1100°С) дырчатых световодов с сердцевиной состава ВкЭЮз в зависимости от атмосферы внутри отверстий могут быть реализованы как восстановительные, так и окислительные условия для висмута, приводящие, соответственно, к образованию или подавлению ВАЦ. Отжиг световодов в восстановительных условиях приводит к образованию полос поглощения ВАЦ и последующему росту необратимых фоновых потерь, при этом концентрация ВАЦ в процессе отжига проходит через максимум и начинает убывать, тогда как фоновые потери только увеличиваются.

5. В световодах с сердцевиной состава ВкЭЮг одной из причин фоновых потерь в широком спектральном диапазоне (600-1750 нм) является поглощение света наночастицами металлического висмута.

Практическая значимость работы

1. Продемонстрирована возможность изготовления волоконных заготовок и световодов с сердцевинами состава ВкБЮг и РЫБЮг методом РСУТ). Показано, что для образования в таких заготовках центров, люминесцирующих в ИК диапазоне, в условиях процесса РСУБ достаточно осуществить схлопывание заготовки при атмосферном давлении в кислородной атмосфере, без дополнительных термообработок.

2. Предложено использование раствора хлорида висмута в ацетоне для пропитки пористого слоя. Использование ацетона в качестве растворителя дает ряд преимуществ по сравнению с кислотами: меньший класс опасности, сокращение времени пропитки пористого слоя и уменьшение времени осушки пористого слоя после пропитки.

3. Определены характерные полосы поглощения и люминесценции волоконных заготовок и световодов с сердцевинами состава Вк8Ю2 и РЬ:8Ю2.

4. Обнаружение наночастиц металлического висмута в стекле состава Вк8Ю2 дает основания для поиска технологических возможностей снижения фоновых потерь в световодах, легированных висмутом.

Апробация работы

Материалы, включенные в диссертацию, докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Российский семинар по волоконным лазерам (Уфа, 2009 г.), Всероссийская конференция по волоконной оптике (Пермь, 2009 г.), международная конференция SPIE Ultrafast and nonlinear optics (Болгария, Бургас, 2009 г.), международная конференция SPIE Photonics West (Сан-Франциско, США, 2011 г.), международная конференция OFC/NFOEC (Анахайм, США, 2013), семинары Научного центра волоконной оптики РАН (2009-2012).

Публикации

Результаты диссертации изложены в 10 опубликованных работах, которые выделены курсивом в списке литературы.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 73 рисунка и 8 таблиц. Список литературы включает в себя 219 наименований.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели, задачи, научная новизна и практическая значимость диссертации, приведены сведения об апробации работы и публикациях автора, кратко изложена структура диссертации.

В первой главе сделан обзор литературы, в котором описаны оптические свойства основных ионов висмута (Bi2+, Bi3+), легированных висмутом стекол и волоконных световодов различных составов. Рассмотрены основные существующие модели активных висмутовых центров.

Во второй главе сделан краткий обзор основных методов изготовления волоконных световодов, описаны особенности метода FCVD, использовавшегося для изготовления всех описанных в диссертации волоконных заготовок и световодов. Изложены использовавшиеся техники и методы спектроскопического исследования.

В третьей главе представлены результаты спектроскопического и рентгенофазового исследования поведения висмута на различных стадиях технологического процесса изготовления световодов с сердцевиной состава Bi:Si02: хлорид висмута, раствор хлорида висмута в ацетоне, пористый слой, пропитанный раствором, остеклованный слой, волоконная заготовка, световоды, вытянутые в

различных атмосферах. Проведен анализ оптических потерь, на основе которого установлены факторы, влияющие на фоновые потери в стекле состава ВкЗЮг.

В четвертой главе изложены результаты спектроскопического исследования волоконных световодов с сердцевиной состава РЬ:8Ю2, приведены двумерные диаграммы люминесценции-возбуждения для этих световодов.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Спектроскопические свойства ионов висмута.

Электронная конфигурация атома висмута (Ей0) имеет вид Спектроскопические свойства ионов висмута в видимом и ИК диапазонах определяются валентными и 6р электронами. Поэтому соответствующие полосы поглощения и люминесценции достаточно широкие и сильно зависят от окружения, в отличие от ионов редкоземельных элементов, на текущий момент наиболее широко распространенных в качестве легирующих добавок для создания различных лазерных материалов (уникальные спектроскопические свойства редкоземельных элементов обусловлены переходами между уровнями незаполненной внутренней £-оболочки, хорошо экранированной внешними электронами).

Оптическим свойствам ионов висмута в кристаллах посвящено достаточно большое количество работ, при этом в абсолютном большинстве случаев рассматриваются степени окисления +2 и +3 [18-37]. 1.1.1 Ион Ш2+

2*ь 2 1

Электронная конфигурация ЕЙ бе 6р . Состояние 6р расщепляется под действием

2 2 спин-орбитального взаимодействий на уровни основного Р1/2 и возбужденного Р3/2

состояний. Согласно [18, 19, 20] в кристаллическом поле первое возбужденное состояние

л <1 л л

Р3/2 расщепляется на два Р3/2О) и Рз/г(2). Формально, переходы Р1/2- Р3/2О) и Р1/2 — Рз/г(2) запрещены по четности, но под действием поля окружения запрет частично снимается [18, 19]. Третье возбужденное состояние 2Б1/2 соответствует электронной конфигурации 6з27з, переход 2Рш - 281/2 - разрешенный и поэтому наиболее

"У "}

интенсивный. Р3/2О) - Р1/2 — единственный наблюдаемый излучательный переход (Рис.

3).

Энергия (1 о' сгп'1)

35 30 25 20 15 10 5 0

В\

3+ 0

'Р (2)

ж ^ '

-р (1)

3/2 У

вг

Рис. 3. Приблизительная схема энергетических уровней для ионов Вг+ и В13+ согласно [21].

300 400 500 600

Длина волны, нм

Рис. 4. Характерные спектры возбуждения (сплошная линия) и люминесценции (пунктирная линия) иона висмута ЕН2+, измеренные в легированном висмутом кристалле ВаЭС^ при температуре 4.2К [19]. Люминесценция измерялась на длине волны 625 нм, возбуждение осуществлялось на длине волны 455 нм.

В Табл. 1 приведены основные спектроскопические свойства ионов Вр+ в различных кристаллах. Видно, что эти свойства достаточно сильно зависят от структуры

кристалла. В спектре возбуждения наблюдаются три полосы, положение максимумов

2 2

которых в разных кристаллах варьируется в следующих диапазонах: 231-370 ( Рш — Зш) , 413-478 ГР 1/2 - Р3/2) и 500-622 ( Р1/2 - Р3/2) нм, соответствующие трем абсорбционным переходам (Рис. 4). Люминесценция В12+ (2Рз/г(2) - 2Р1/2) довольно широкополосная — ширина на полувысоте интенсивности доходит вплоть до 100 нм. Положение максимума варьируется в диапазоне 586-660 (желто-красная люминесценция). Стоксов сдвиг между

9 9 1

полосами возбуждения ( Рш - Р3/2) и люминесценции составляет от 300 до 3800 см" . Время жизни люминесцентного перехода порядка 10 мкс.

Табл. 1. Оптические свойства иона В12+ в различных кристаллах.

Кристалл Возбуждение, нм Люминесценция, 2РЗ/2Г2) - 2Р1/2 8, см'1 т, мкс т, К ЭПР сигнал Ссылка

2Ру2~ 281/2 2Рш-2РЗ/2(2) 2Р]/2-2Рз/2(1) Хо, нм АХ, нм

8гВ407:В1 <312 470 575 586 -15 300 102 4 отсутствовал П81

8ГВ407:В1 8гВйОю:В1 245 286 478 380 578 560 588 660 -50 -100 300 2700 13 11.3 300 — [22]

Ва804:В1 260 455 588 625 -20 1000 4

8Г804:В1 — 461 575 610 — 1000 — 4.2 — [19]

Са804:В1 — 424 500 617 — 3800 —

Ва804:В1 -266 -460 -580 -620 — -1000 5 4.2 — [231

ВаВР05:В1 260 432 622 639 -30 430

8ГВР05:В1 <250 413 622 639 — 430 — 15 — [24]

СаВР05:В1 <250 421 584 628 -40 1200

ВаВР05:В1 267 430 619 641 -40 554 22

8гВР05:В1 234 413 616 641 -40 633 25 300 — [25]

СаВР05:В1 231 416 582 630 -50 1309 20

ВаВ8013:В1 — 470 580 592 -50 350 — 300 — [261

ВаВ204:В1 370 445 543 590 -50 -1460 — 300 — [271

Хо - длина волны максимума люминесценции, ДX - ширина полосы люминесценции на уровне половины от максимума, Б — стоксов сдвиг частоты, т - время жизни, Т - температура при измерениях. Прочерк в ячейке таблицы означает, что в цитируемой работе соответствующие данные не приведены.

1.1.2 Ион Вг3+

Электронная конфигурация иона В13+ - бз2, основное состояние - 'Эо.

3 3 3 1

Соответствующие возбужденные состояния Ро, Рь и Р] (в порядке увеличения энергии) имеют электронную конфигурацию бэ'бр1. Переходы 1 Бо — 3Ро и 18о - 3Рг

11 I 1

запрещены по спину. Переход во - Р1 разрешен, при этом уровни Р1 и Р1 смешаны за

счет спин-орбитального взаимодействия. Поэтому поглощение в основном обусловлено

переходами 'Бо — 3Р1 и ^о - !Рь второй переход, поскольку он разрешенный, на порядок

более интенсивный. Согласно [31, 32] для разных легированных висмутом кристаллов

люминесценция В1 может быть обусловлена различными переходами (на Рис. 3

обозначен только один переход). Например, для УОС1:В1 и ЬаОС1:В1 люминесценция

происходит за счет перехода 1Р1 - 'Зо, который соответствует 400 и 345 нм для этих

1 1

кристаллов. Для ЬаОС1:В1 также наблюдается переход Р1 — Бо соответствующий 444 нм [31]. А в кристаллах Ьа1пОз:В1 и ЬаАЮ3:В1 люминесценция приписывается переходу

3 1

Ро - Эо и, что характерно для запрещенного перехода, имеет большое время жизни ~965 мкс [32]. Интересно отметить, что данное время жизни минимум на два порядка превышает время жизни люминесценции В13+ в других кристаллах. Но для большинства веществ люминесценция В13+ приписывается переходу 3Р1 — 'Бо (см. Табл. 2) с временем жизни в возбужденном состоянии ~1 мкс.

Табл. 2. Оптические свойства иона В13+ в различных кристаллах.

Кристалл Возбуждение, нм Излучение 8,см'1 Т, МКС Т, К Ссылка

^о-'Р, ^о-'Р. (3Р2) Хо, нм Переход ДХ,, нм

Въ03 -250 — 390 -60 — 93

В1Р04 -250 — 420 -90 —■ 93

ЬаРО4:0.03В1РО4 -250 -350 440 -100 -5840 93

Ьа203:0.01ВЬ03 -250 -305 460 — -80 -11040 — 93 Г281

А1Р04:0.01В1Р04 -250 — 395 -70 — 93

Са2Р2О7:0.003В1 -250 — 398,318 93

Ва8О4:0.03В1 -250 — 390 -50 — 123

В140ез0)2 250 290 480 3Р.-18„ 150 14000 0.5 295 [29]

Са2В205:В1 216 293 357 6118

Са3В2Об:В1 216 282 (261) 350 'Р^о — 8374 — 300 [30]

Зг3В20г,:В1 217 271 364 9428

У203:В1 263 332 410 5000 —

УОС1:В1 257 -332 —, 400 'Р.-^О 14000 1.4

ЬаОС1:В1 272 -333 444, 345 8000 1.6

УОР:В1 -200 265 330 7000 —

8сВ03:В1 УВ03:В1 — 285 260 -303 328 3Р.-% 'Р.-Ч до 160 2000 8000 1 300 [31]

ЬаВ03:В1 — 248 365 3Р1-18о 13000 0.8

УА13В4012:В1 — 272 290 3Р]-18о 2000 —

ЫУ8Ю4:В1 — 280 350 3Р1-180 7000 —

УР04:В1 — 233 342 Ъ-'во 14000 0.7

Ьа1п03:В1 ЬаАЮ3:В1 — 340 285 420 375 3Ро-'8о 3Ро-8о 50 6000 9000 965 4.2 300 [32]

Ьа0а03:В1 — 308 378 'Рол-Зо 40 6000 — 15 [33]

Ьа2гг207 245 290 386 3Ро.1-8о 40 8600 — 15 [34]

0с120а8Ь07 — 290 370 3Ро.1-8о 50 7500 — 15 [35]

У28п207 — 280 332 30 5600 — 15 [36]

(продолжение Табл. 2)

Кристалл Возбуждение, нм Излучение 8,см"1 т, мкс Т, К Ссылка

^о-'Р^Рг) Хо, нм Переход АХ, нм

1Л13А150|2:В1 272 303 30 3800 -2.5

У3А15012:В1 274 307 30 3900 -2.5

У30а5012:В1 284 320 'Рол-^о 30 3950 -2.5

СаНГО3:В1 — 308 382 6300 300 [37]

Сагг03:В1 312.5 391 6400

8г20ёАЮ5:В1 302 452 11000

8г2С<Юа05:В1 312.5 472 10800

А-о - длина волны максимума люминесценции, АХ - ширина полосы люминесценции на уровне половины от максимума, 8 -стоксов сдвиг частоты, т - время жизни, Т - температура при измерениях. Прочерк в ячейке таблицы означает, что в

цитируемой работе соответствующие данные не приведены.

250 300 350 400 500

Длина волны, им

Рис. 5. Характерные спектры возбуждения (слева) и люминесценции (справа) иона висмута В1 , измеренные в легированном висмутом кристалле ЬаТпОз при температуре 4.2К [32]. Люминесценция измерялась на длине волны 425 нм, возбуждение осуществлялось на длине волны 355 нм.

Из Табл. 2 видно, что, оптические свойства иона В13+, также как и В12+, сильно зависят от окружения. Важно отметить, что в некоторых кристаллах (например, БгВ^О? и УгДУОб) наблюдаются люминесценция как В13+ (сине-зеленая), так и Вр+ (оранжево-красная) [18, 31]. Спектр возбуждения люминесценции ВГ3^ состоит из двух полос с максимумами расположенными в диапазонах 233-350 и 216-272 нм. Максимум полосы люминесценции варьируется от 290 до 480 нм, а ширина от 30 до 160 нм (Рис. 5).

1.2 Оптические свойства висмутовых центров в оксидных стеклах

Начиная с 2001 года, после работ Мига1а е1 а1. [38] и Рирток) е1 а1. [39], возник широкий интерес к легированным висмутом стеклам, благодаря наблюдающейся в них широкополосной ИК люминесценции. По-видимому, впервые ИК люминесценцию с максимумом в области 1030 нм наблюдали еще в 1973 году [40] в кальциево-фосфатном стекле (СаО^Оз), легированном висмутом в малых концентрациях (-0.01 вес.%), но [38, 39] являются первыми работами посвященными исследованию именно ИК люминесценции в легированных висмутом стеклах. В [38] было показано, что цеолиты, легированные висмутом, обладают широкополосной люминесценцией с максимумом в области 1150 нм (возбуждение на 700 нм), время жизни данной люминесценции составило 650 мкс. В [39] исследовалось активированное висмутом алюмосшшкатное стекло 0.3В12Оз:2.2А12Оз:97.58Ю2, изготовленное методом плавки в тигле. В спектре пропускания этого стекла (Рис. 6А) наблюдались 4 связанные с висмутом полосы поглощения с максимумами 300 (А), 500 (В), 700 (С) и 800 (Э) нм. Спектры люминесценции показаны на Рис. 6В. Заметно, что максимум полосы люминесценции при изменешш длины волны возбуждения от 500 до 800 нм существенно изменяется — от 1125 до 1300 нм, что свидетельствует о многокомпонентной структуре люминесценции.

50

о-

„ 40

О

5

X <я 30

о

>> с 20

о

о. 10

с

Длина волны, нм

5 120

® 100

о

А»т—I 1 10 НМ 7 640 мкс Л«-500нм

Длина волны, нм

Рис. 6. А - спектр пропускания стекла О.ЗВ12Оз:2.2А12Оз:97.58Ю2 [39]. В - спектры люминесценции стекла 0,ЗВЬ03:2.2А1203:97.58Ю2 [39] при возбуждении на 500 (1), 532(2), 700(3), 800(4) нм.

В дальнейшем интерес к стеклам легированным висмутом, как потенциально перспективным для использования в оптоволоконных телекоммуникационных линиях, усилился. Вышло большое количество (на текущий момент уже несколько сотен) работ посвященных исследованию оптических свойств активных висмутовых центров (АВЦ) в стеклах. Исследовались силикатные [39 - 58], германатные [48, 59 — 68], боратные [48, 60, 69], фосфатные [60, 70, 71] многокомпонентные стекла активированные висмутом. Во всех этих стеклах наблюдалась широкополосная люминесценция, спектры и время жизни которой существенно зависели от состава. В зависимости от солегирующих элементов и длины волны возбуждения максимум полосы люминесценции варьировался в диапазоне -1050-1425 нм. Время жизни ИК люминесценции для этих стекол помимо состава зависело от длины волны возбуждения и длины волны люминесценции и варьировалось в диапазоне -100-1700 мкс. Все стекла имели сложный, зависящий от состава, спектр поглощения с большим количеством широких интенсивных полос, наиболее интенсивные полосы наблюдались в области А<1000 нм (как и на Рис. 6А).

Необходимо заметить, что, несмотря на большое количество публикаций, во многих случаях, к сожалению, спектроскопические свойства стекол исследовались достаточно поверхностно и бессистемно (как правило, ввиду отсутствия необходимого дорогостоящего оборудования). Соответственно, наиболее интересны для рассмотрения работы, в которых спектроскопические свойства легированных висмутом стекол исследуются более подробно. Особо стоит отметить работы [72, 7], в которых подробно исследованы и сравнены все разработанные на текущий момент световоды, легированные висмутом, а именно световоды с составом сердцевины В1:8Ю2, ВШеО^Юг, ВкА12Оэ:8Ю2, ВгР205:8Ю2, ВкСе02. На Рис. 7 и Рис. 8 представлены спектры возбуждения-эмиссии этих световодов, основные максимумы приведены в Табл. 3. А на Рис. 9 показана полученные в [72] схемы энергетических уровней ВАЦ в стеклах структуры Вк8Ю2 и Вк0е02 (с концентрацией висмута менее 0.02 ат.%).

чо

СП тз К

О Р

У О

т 5 СО 43

г.- ег > ^

о

ОЫ

и.

г. V; оо ^

0

(О

1

со

ю

О

го я я м

и 2 К о о К

к

5|

(О К

я о -1 ы о

£ о я

я

о ^

л го я я

Е ??

и

43 р

СП о н

П)

ю

о со то н о

03

о й о

03

о о о

н р

ю о 2

о о •а

£э я то

03

я я

и

I

Ю

СЛ

О

Длина волны возбуждения, нм

Длина волны возбуждения, нм

3 х

£0 о

0

1

2 3

3 X

3 2

3

О

3 о В о

X X

я

1э ел

ин'пниоя внии^ Длина волны возбуждения, нм

МН '1ЧН1Г0В внии^

Длина волны возбуждения, нм

ЯИМ1 нн п.

II 0)

го го 8 = 8 2 °

«с, •V

Ч

го о N го О К*

>

1.._. _; Ав2 Ав1 > о

о о с

—( I I 1 I I 1 I I I I I Г"

о о — и и* -и

с с с р о о с

о о о о о

§ § 3 =

ИН '1ЧН1ЮЯ внии}/

£ 3 § 1

ЮН '1ЧН1ГОН ВНИЦ^

400

6(Х) 800 1000 1200 1400 Длина волны эмиссии, нм

600

Рис. 8. Спектры возбуждения-эмиссии, полученные в работе [7] для световода с составом сердцевины В1:50е02:958Ю2.

а)

20-

2 о

ГЛ О

к

и О.

« ю.

О

т

1Э

В1

в

f

А2

А1

2Б

5Е3

23800 см"1 =420 нм

Ь)

20-

ЭЕ.

12050 см"1 =830 нм

г

о п

о

и сх и

ас 10. Г)

7000 см"1 =1430 нм

ЭЕ,,

7-

т

Е2

ВС1

и

т

Вй

АС2 АС1

21600 см"1 Е1 =463 нм

вЕ.

10800 см-' =925 нм

вЕ,

6000 см-' АС =1650 нм

СЕ„

Рис. 9. Схемы энергетических уровней ВАЦ в стекле состава Вк8Ю2 (а) и ВкОеОг (Ь), полученные в работе [72]. На схемах сплошными линиями со стрелками, направленными вниз, обозначены наблюдаемые оптические переходы. Пунктиром обозначены переходы, люминесценция которых не наблюдалась. Короткими стрелками, направленными вверх, обозначена энергия квантов излучения возбуждения. Справа от каждой короткой стрелки обозначены соответствующие такой накачке переходы между уровнями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зленко, Александр Сергеевич, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1 Bufetov I.A., Dianov E.M. Bi-doped fiber lasers. // Laser Physics Letters. - 2009. - Vol. 6. - P.

487.

2 Дианов E.M., Двойрин В.В., Машинский В.М., Умников А.А., Яшков М.В., Гурьянов А.Н.

Непрерывный висмутовый волоконный лазер. // Квантовая Электроника. — 2005. - Т. 35. -С. 1083.

3 Razdobreev I., Bigot L., Pureur V., Favre A., Bouwmans G., Douay M. Efficient all-fiber

bismuth-doped laser. // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 90. - P. 031103.

4 Kalita M.P., Yoo S., Sahu J. Bismuth doped fiber laser and study of unsaturable loss and pump

induced absorption in laser performance. // Optics Express. -2008. - Vol. 16 (25). - P. 21032.

5 Дианов E.M., Фирстов C.B., Хопин В.Ф., Гурьянов А.Н., Буфетов И.А. Висмутовые

волоконные лазеры и усилители, работающие в области 1.3 мкм. // Квантовая Электроника. - 2008. - Т. 38.-С. 615.

6 Dvoyrin V.V., Medvedkov O.I., Mashinsky V.M., Umnikov A.A., Guryanov A.N., Dianov E.M.

Optical amplification in 1430-1495 nm range and laser action in Bi-doped fibers. // Optics Express.-2008. -Vol. 16 (21).-P.16971.

7 Дианов E.M., Фирстов C.B., Хопин В.Ф., Медведков О.И., Гурьянов А.Н., Буфетов И.А.

Висмутовые волоконные лазеры, генерирующие в диапазоне 1470—1550 нм. // Квантовая электроника. - 2009. - Т. 39. - С. 299.

8 Фирстов С.В., Шубин А.В., Хопин В.Ф., Мелькумов М.А., Буфетов И.А., Медведков

О.И., Гурьянов А.Н., Дианов Е.М. Лазер на германосиликатном волоконном световоде, легированном висмутом, с выходной мощностью 20 Вт на длине волны 1460 нм. // Квантовая электроника. - 2011. - Т. 41 (7). — С. 581.

9 Dianov Е. М. Bi-doped optical fibers: a new active medium for NIR lasers and amplifiers. // Proc.

SPIE. - 2008. - Vol. 6890. - P. 68900H.

10 Dianov E. M. Bi-Doped fiber lasers and amplifiers for a wavelength range of 1300-1500 nm. //

OS A Optical Fiber Communication Conference. — 2010. -Paper OMG6.

11 Dianov E. M. Amplification in extended transmission bands. // OSA Optical Fiber Communication Conference. - 2012. — Paper OW4D. 1.

12 Melkumov M. A., Bufetov I. A., Shubin A. V., Firstov S. V., Khopin V. F., Guryanov A. N.,

Dianov E. M. Laser diode pumped bismuth-doped optical fiber amplifier for 1430 nm band. // Opt. Lett. - 2011. - Vol. 36. - P. 2408.

13 Peng M., Dong G., Wondraczek L., Zhang L. , Zhang N., Qiu J. Discussion on the origin of

NIR emission from Bi-doped materials. // J. Non-Cryst. Solids. -2011. - Vol. 357. - P. 2241.

14 Sharonov M.Y., Bykov A.B., Petricevic V., Alfano R.R. Spectroscopic study of optical centers formed in Bi-, Pb-, Sb-, Sn-, Te-, and In-doped germanate glasses. // Optics Letters. - 2008. -Vol. 33(18). -P. 2131.

15 Malinin A.A., Zlenko A.S., Akhmetshin U.G., Semjonov S.L. Furnace Chemical Vapor

Deposition (FCVD) method for special optical fibers fabrication. // Proc. SPIE. — 2011. — Vol. 7934. -P. 793418.

16 Giraud A., Sandoz F., Pelkonen J. Innovation in preform fabrication technologies. // 14th. IEEE

OptoElectronics and Communications Conference. - 2009. — P. 1.

17 Neff M., Romano V., Luthy W. Metal-doped fibres for broadband emission: Fabrication with granulated oxides. // Opt. Mat. - 2008. - Vol. 31. - P. 247.

18 Blasse G., Meijerink A., Nomes M., Zuidema J. Unusual bismuth luminescence in strontium

tetraborate (SrB407:Bi). // J. Phys. Chem. Solids. - 1994. - Vol. 55 (2). - P. 171.

19 Hamstra M.A., Folkerts H.F., Blasse G. Red bismuth emission in alkaline-earth-metal sulfates. //

J. Mater. Chem. - 1994. - Vol. 4(8). - P. 1349.

20 Mollenauer L. F., VieiraN. D., Szeto L. Optical properties of Tl°(l) center in KC1. // Phys. Rev.

- 1983. - Vol. B. 27(9). - P. 5332.

21 Zhou S., Jiang N., Zhu B., Yang H., Ye S., Lakshminarayana G., Hao J., Qiu J. Multifunctional

bismuth-doped nanoporous silica glass: from blue-green, orange, red, and white light sources to ultra-broadband infrared amplifiers. // Adv. Funct. Mater. - 2008. - Vol. 18. - P. 1407.

22 Peng M., Wondraczek L. Orange-to-red emission from Bi2+and alkaline earth codoped strontium

borate phosphors for white light emitting diodes. // J. Am. Ceram. Soc. - 2010. - Vol. 93(5). -P. 1437.

23 Gaft M., Reisfeld R., Panczer G., Boulon G., Saraidarov T., Erlish S. The luminescence of Bi,

Ag and Cu in natural and synthetic barite BaSO.4. // Optical Materials. - 2001. - Vol. 16. - P. 279.

24 Srivastava A.M. Luminescence of divalent bismuth in M2fBP05 (M2+=Ba2+, Sr2+ and Ca2+). // J.

of Luminescence. - 1998. - Vol. 78. - P. 239.

25 Peng M., Da N., Krolikowski S., Stiegelschmitt A., Wondraczek L. Luminescence from Bi -

activated alkali earth borophosphates for white LEDs. // Optics Express. - 2009. - Vol. 17 (23). -P. 21169.

26 Zeng Q., Zhang T., Pei Z., Su Q. Luminescence of Unusual Bismuth in Barium Borates (BaB80i3:Bi).//J. Mater. Sci. Technol. - 1999.-Vol. 15 (3).-P. 281.

27 Su L., Yu J., Zhou P., Li II., Zheng L., Yang Y., Wu F., Xia PI., Xu J. Broadband near-infrared

luminescence in y-irradiated Bi-doped a-BaB204 single crystals. // Optics Letters. - 2009. — Vol. 34 (16).-P. 2504.

28 Kroeger F.A., Overbeek J.Th.G., Goorissen J., Van Den Boomgaard J. Bismuth as activator in

fluorescent solids. // J. Electrochem. Soc. - 1949. - Vol. 96 (3). - P. 132.

29 Weber M.J., Monchamp R.R. Luminescence of Bi4Ge30i2: Spectral and decay properties. // J.

Appl. Phys.- 1973.-Vol. 44 (12).-P. 5495.

30 Zhiwu P., Qiang S., Jiyu Z. Luminescence of Bi3+ and the energy transfer from Bi +

to R3+ (R=

Eu, Dy, Sm, Tb) in alkaline-earth borates. // Solid State Comm. - 1993. - Vol.86 (6). - P. 377.

31 Blasse G., Bril A. Investigation on Bi3+-Activaled Phosphors. // J. of Chem. Phys. - 1968. -

Vol. 48(1).-P. 217.

32 Van Steensel L.I., Bokhove S.G.,. van de Craats A.M, de Blank J., Blasse G. The luminescence

of Bi3+ in Laln03 and some other perovskites. // Materials Research Bulletin. — 1995. - Vol. 30(11).-P. 1359.

33 Srivastava A.M. Luminescence of Bi3+ in LaGa03. // Materials Research Bulletin. - 1999. — Vol.

34 (9).-P. 1391.

i I

34 Srivastava A.M., Beers W.W. On the impurity trapped exciton luminescence in

La2Zr207:Bi . //

Journal of Luminescence. - 1999. - Vol. 81. - P. 293.

35 Srivastava A.M., Szarowski A. On the Quenching of Bi3+ Luminescence in the Pyrochlore Gd2GaSb07. // Journal of Solid State Chemistry. - 1999. - Vol. 146. - P. 494.

36 Srivastava A.M. On the luminescence of Bi3+ in the pyrochlore Y2Sn207- // Materials Research

Bulletin. - 2002. - Vol. 37. - P. 745.

37 Setlur A.A., Srivastava A.M. The Nature of Bi3+ Luminescence in Garnet Hosts. // Optical Materials. - 2006. - Vol. 29. - P. 410.

38 Murata K., Fujimoto Y., Kanabe T., Fujita H., Nakatsuka M. Bi-doped Si02 as a new laser

material for an intense laser. // Fusion Eng. And Design. - 1999. -Vol. 44. — P. 437.

39 Fujimoto Y., Nakatsuka M. Infrared Luminescence from bismuth-doped silica glass. // Jpn. J. Appl. Phys. - 2001. - Vol. 40. - P. L279.

40 Parke S., Webb R.S. The optical properties of thallium, lead and bismuth in oxide glasses. // J.

Phys. Chem. Solids. - 1973. - Vol. 34. - P. 85.

41 Kishimoto S., Tsuda M., Sakaguchi K, Fujimoto Y., Nakatsuka M. Novel bismuth-doped optical

amplifiers for 1.3-micron telecommunication band. // XX ICG, Kyoto, Japan. — 2004. - Paper 0-14-029.

42 Peng M., Chen D., Qiu J., Jiang X., Zhu C. Bismuth-doped zinc aluminosilicate glasses and

glass-ceramics with ultra-broadband infrared luminescence. // Optical Mater. - 2007. - Vol. 29. -P. 556.

43 Peng M., Qiu J., Chen D., Meng X., Zhu C. Broadband infrared luminescence from Li20-Al203-

Zn0-Si02 glasses doped with Bi203. // Optics Express. - 2005. - Vol. 13. - P. 6892.

44 Suzuki T., Ohishi Y. Ultrabroadband near-infrared emission from Bi-doped Li20-Al203-Si02

glass.//Appl. Phys. Lett.-2006.-Vol. 88.-P. 191912.

45 Ohishi Y., Suzuki T. Ultra-Broadband over 1000 nm from Bi-doped Lithium Alumino Silicate

Glass as a New Near-Infrared Gain Medium. // Proc. 32st ECOC, Cannes, France. — 2006. — Paper We 3.P. 17.

46 Arai Y., Suzuki T., Ohishi Y. Spectroscopic Properties of Bismuth Ion-Doped Lithium-Alumino-Silicate Glasses for Ultra-Broadband Near-Infrared Gain Media. // Proc. XXI International Glass Congress, Strasbourg, France. - 2007. — Paper M21.

47 Ren J., Yang L., Qiu J., Chen D., Jiang X., Zhu C. Effect of various alkaline-earth metal oxides

on the broadband infrared luminescence from bismuth-doped silicate glasses. // Solid State Comm. - 2006. - Vol. 140. - P. 38.

48 Murata T., Mouri T. Matrix effect on absorption and infrared fluorescence properties of Bi ions

in oxide glasses. // J. Non-Cryst. Solids. - 2007. - Vol. 353. - P. 2403.

49 Bao J., Zhou S., Feng G., Wang X., Qiao X., Qiu J. Luminescence properties of nickel and

bismuth co-doped aluminosilicate glasses. // J. Alloys and Compounds. - 2008. — Vol. 456(1-2).-P. 239.

50 Fujimoto Y., Hirata Y., Kuwada Y., Sato T., Nakatsuka M. Effect of Ge02 additive on fluorescence intensity enhancement in bismuth-doped silica glass. // J. Mater. Res. — 2007 — Vol. 22(3).-P. 565.

51 Ren J., Qiu J., Chen D., Wang C., Jiang X., Zhu C. Infrared luminescence properties of bismuth-

doped barium silicate glasses. // J. Mater. Res. - 2007. - Vol. 22(7). - P. 1954.

52 Ren J., Qiu J., Chen D., Hu X., Jiang X., Zhu C. Luminescence properties of bismuth-doped

lime silicate glasses. // J. Alloys and Compounds. - 2008. - Vol. 463. - P. L5.

53 Zhou S., Feng G., Bao J., Yang PI., Qiu J. Broadband near-infrared emission from Bi-doped

aluminosilicate glasses. // J. Mater. Res. - 2007. - Vol. 22(6). - P. 1435.

54 Ren J., Dong H., Zeng H., Hu X., Zhu C., Qiu J. Ultrabroadband Infrared Luminescence and

Optical Amplification in Bismuth-Doped Germanosilicate glass. // IEEE Photonics Technology Letters.-2007.-Vol. 19(18).-P. 1395.

55 Ren J., Dong G., Xu S., Bao R., Qiu J. Inhomogeneous broadening, luminescence origin and

optical amplification in bismuth-doped glass. // J. Phys. Chem. A. — 2008. — Vol. 112(14). - P. 3066.

56 Arai Y., Suzuki T., Ohishi Y., Morimoto S., Khonthon S. Ultrabroadband near-infrared emission

from a colorless bismuth-doped glass. // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 90. - P. 261110.

57 Khonthon S., Morimoto S., Arai Y., Ohishi Y. Near-infrared luminescence from Bi-doped soda-

lime-silicate glasses. // Suranaree J. Sci. Technol. - 2007. - Vol. 14(2). - P. 141.

58 Peng M., Wu B., Da N., Wang C., Chen D., Zhu C., Qiu J. Bismuth-activated luminescent

materials for broadband optical amplifier in WDM system. // J. Non-Cryst. Solids. — 2008. — Vol. 354.-P. 1221.

59 Peng M., Qiu J., Chen D., Meng X., Yang I., Jiang X., Zhu C. Bismuth- and aluminium-codoped

germanium oxide glasses for super-broadband optical amplification. // Opt. Lett. — 2004. - Vol. 29.-P. 1998.

60 Qiu J., Peng M., Ren J., Meng X., Jiang X., Zhu C. Novel Bi-doped glasses for broadband

optical amplification. // J. Non-Cryst. Solids. - 2008. - Vol. 354. - P. 1235.

61 Peng M., Meng X., Qiu J., Zhao Q., Zhu C. Ge02:Bi, M (M=Ga, B) glasses with super-wide

infrared luminescence. // Chemical Physics Letter. - 2005. - Vol. 403. - P. 410.

62 Peng M., Qiu J., Chen D., Meng X., Zhu C. Superbroadband 1310 nm emission from bismuth

and tantalum codoped germanium oxide glasses. // Opt. Lett. — 2005. — Vol. 30. - P. 2433.

63 Peng M., Wang C., Chen D., Qiu J., Meng X., Jiang X., Zhu C. Investigations on bismuth and

aluminum co-doped germanium oxide glasses for ultra-broadband optical amplification. // J. Non-Cryst. Solids.-2005.-Vol. 351.-P. 2388.

64 Wang X., Xia II. Infrared superbroadband emission of Bi ion doped germanium-aluminum-sodium glass. // Opt. Comm. - 2006. - Vol. 268. - P. 75.

65 Wang X., Xia H. Near infrared broadband emission from Bi5+-doped Al203-Ge02-x (x=Na20,

BaO, Y203) glasses. // Appl. Phys. Lett.-2006.-Vol. 89.-P. 051917.

66 Ren J., Qiu J., Wu В., Chen D. Ultrabroad infrared luminescence from Bi-doped alkaline earth

metal germanate glasses. // J. Mater. Res. - 2007. - Vol. 22(6). - P. 1574.

67 Hughes M., Suzuki Т., Ohishi Y. Advanced bismuth-doped lead-germanate glass for broadband

optical gain devices. // J. Opt. Soc. Am. B. - 2008. - Vol. 25(8). - P. 1380.

68 Qian Q., Zhang Q.Y., Yang G.F., Yang Z.M., Jiang Z.H. An enhanced broadband NIR emission

from Bi-doped glasses by codoping with МО (M0=Ce02, As2Os and Y2O3). // J. of Applied Phys. - 2008. - Vol. 104(4). - P. 043518.

69 Meng X., Qiu J., Peng M., Chen D., Zhao Q., Jiang X., Zhu C. Infrared broadband emission of

bismuth-doped barium-aluminium-borate glasses. // Optics Express. — 2005. - Vol. 13. — P. 1635.

70 Meng X., Qiu J., Peng M., Chen D., Zhao Q., Jiang X., Zhu C. Near infrared broadband

emission of bismuth-doped aluminophosphate glass. // Optics Express. - 2005. — Vol. 13. — P. 1628.

71 Denker В., Galagan В., Osiko V., Sverchkov S., Dianov E. Luminescent properties of Bi-doped

boro-alumino-phosphate glasses. //Appl. Phys. B. -2007. - Vol. 87. - P. 135.

72 Firstov S. V., Khopin V. F., Bufetov I. A., Firstova E. G., Guryanov A. N., Dianov E. M.

Combined excitation-emission spectroscopy of bismuth active centers in optical fibers. // Optics Express.-2011.-Vol. 19(20).-P. 19551.

73 Булатов JI.H. Абсорбционные и люминесцентные свойства висмутовых центров в алюмо-

и фосфоросиликатных волоконных световодах: дис.... канд. ф.-м. наук: 01.04.05 - Оптика / МГУ им. М.В. Ломоносова. Москва, 2009. 157 с.

74 Bulatov L. I., Mashinsky V. М., Dvoyrin V. V., Kustov Е. F., Dianov E. M., Suhorukov A. P.,

Structure of absorption and luminescence bands in aluminosilicate optical fibers doped with bismuth. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - 2008. - Vol. 72(12). — P. 1655.

75 Булатов Л.И., Машинский B.M., Двойрин B.B., Кустов Е.Ф., Дианов Е.М. Люминесцентные свойства висмутовых центров в алюмосиликатных световодах. // Квантовая электроника. — 2010. — Т. 40 (2) — С. 153.

76 Bulatov L. I., Dvoyrin V. V., Mashinsky V. M., Dianov E. M., Suhorukov A. P., Umnikov A.

A., Guryanov A. N. Absorption and scattering in bismuth-doped optical fibers. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - 2008. - Vol. 72(1). - P. 98.

77 Sanz O., Haro-Poniatowski E., Gonzalo J. , Fernandez Navarro J.M. Influence of the melting

conditions of heavy metal oxide glasses containing bismuth oxide on their optical absorption. // J. Non-Cryst. Solids. - 2006. - Vol. 352. - P. 761.

78 Truong V. G., Bigot L., Lerouge A., Douay M., Razdobreev I. Study of thermal stability and

luminescence quenching properties of bismuth-doped silicate glasses for fiber laser applications.//Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92.-P. 041908-1.

79 Khonthon S., Morimoto S., Arai Y., Ohishi Y. Redox equilibrium and NIR luminescence of

Bi203-containing glasses. // Opt. Mat. - 2009. - Vol. 31. - P. 1262.

80 Peng M., Zollfrank C., Wondraczek L. Origin of broad NIR photoluminescence in bismuthate

glass and Bi-doped glasses at room temperature. // J. Phys.: Condens. Matter. — 2009. — Vol. 21.-P. 285106.

81 Denker B.I., Galagan B.I., Osiko V.V., Shulman I.L., Sverchkov S.E., Dianov E.M. Factors

affecting the formation of near infrared-emitting optical centers in Bi-doped glasses. // Appl Phys B. - 2010. - Vol. 98. - P. 455.

82 Zhang N., Qiu J., Dong G., Yang Z., Zhang Q., Peng M. Broadband tunable near-infrared

emission of Bi-doped composite germanosilicate glasses. // J. Mater. Chem. - 2012. — Vol. 22. -P. 3154.

83 Ohkura T., Fujimoto Y., Nakatsuka M., Seo Y. Local structures of Bismuth ion in Bismuth-

doped silica glasses analyzed using Bi Lm X-ray absorption fine structure. // J. Am. Ceram. Soc. - 2007. - Vol. 90(11). - P. 3596.

84 Fujimoto Y. Local Structure of the infrared bismuth luminescent center in bismuth-doped silica

glass.//J. Am. Ceram. Soc.-2010.-Vol. 93(2).-P. 581.

85 Ren J., Chen D., Yang G., Xu Y., Zeng H., Chen G. Near infrared broadband emission from

bismuth-dysprosium codoped chalcohalide glasses. // Chin. Phys. Lett. — 2007. — Vol. 24. — P. 1958.

86 Dong G., Xiao X., Ren J., Ruan J., Liu X., Qiu J., Lin C., Tao H., Zhao X. Broadband infrared

luminescence from bismuth-doped GeS2-Ga2S3 chalcogenide glasses. // Chin. Phys. Lett. — 2008.-Vol. 25.-P. 1891.

87 Yang G., Chen D., Ren J., Xu Y., Zeng H., Yang Y., Chen G. Effects of melting temperature on

the broadband infrared luminescence of Bi-doped and Bi/Dy co-doped chalcohalide glasses. // J. Am. Ceram. Soc. - 2007. - Vol. 90. - P. 3670.

88 Khonthon S., Morimoto S., Arai Y., Ohishi Y. Luminescence of Те- and Bi-doped glasses and

glass-ceramics. // J. Ceram. Soc. Jap. - 2007. - Vol. 115(4). - P. 259.

89 Denker В., Galagan В., Osiko V., Shulman I., Sverchkov S., Dianov E. Absorption and emission

properties of Bi-doped Mg-Al-Si oxide glass system. // Appl. Phys. B. - 2009. - Vol. 95. - P. 801.

90 Sokolov V.O., Plotnichenko V.G., Dianov E.M. Origin of broadband near-infrared luminescence

in bismuth-doped glasses. // Opt. Lett. - 2008. - Vol. 33(13). - P. 1488.

91 Peng M., Sprenger В., Schmidt M., Schwefel H., Wondraczek L. Broadband NIR

photoluminescence from Bi-doped Ba2P207 crystals: Insights into the nature of NIR-emitting Bismuth centers. // Opt. Express. - 2010. - Vol. 18. - P. 12852.

92 Ruan J., Su L., Qiu J., Chen D., Xu J. Bi-doped BaF2 crystal for broadband near-infrared light

source.//Optics Express.-2009.-Vol. 17.-P. 5163.

93 Дианов E.M. О природе Bi-центров в стекле, излучающих в ближней ИК области спектра.

// Квантовая электроника. - 2010. - Т. 40. - С. 283.

94 Kustov Е., Bulatov L., Dvoyrin V., Mashinsky V. Molecular orbital model of optical centers in

bismuth-doped glasses. // Opt. Lett. - 2009. - Vol. 34. - P. 1549.

95 Razdobreev I., Ivanov V., Bigot L., Godlewski M., Kustov E. Optically detected magnetic resonance in bismuth-doped silica glass. // Opt. Lett. — 2009. — Vol. 34. — P. 2691.

96 Kustov E., Bulatov L., Dvoyrin V., Mashinsky V., Dianov E. Crystal field and molecular orbital

theory of МВт centres in glasses. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. - 2010. - Vol. 43. - P. 025402.

97 Fujimoto Y. Bi-doped silica glass - analysis of luminescent center and its application. // 3rd

EPS-QEOD Europhoton conference. -2008. - Paper THoE.2.

98 Fujimoto Y., Nakatsuka M. 27A1 NMR structural study on aluminum coordination state in bismuth doped silica glass. // J. Non-Cryst. Solids. -2006. - Vol. 352. - P. 2254.

99 Ilaruna Т., Iihara J., Onishi M. Bismuth-doped silicate glass fiber for ultra-broadband

amplification media. // Proc. SPIE. - 2006. - P. 6389.

100 Hughes M., Akada Т., Suzuki Т., Ohishi Y., Hewak D. Ultrabroad emission from a bismuth doped chalcogenide glass. // Opt. Express. - 2009. - Vol. 17. -P. 19345.

101 Ren J., Dong G., Xu S., Bao R., Qiu J. Inhomogeneous broadening, luminescence origin and optical amplification in bismuth-doped glass. // J. Phys. Chem. A. - 2008. - Vol. 112. - P. 3036.

102 Казенас E.K., Цветков Ю.В. Испарение оксидов / Москва: Наука, 1997. - 501 с.

103 Volf М.В. Chemical Approach to Glass. // Glass Science and Technology. - 1984. - Vol. 7. -

P. 465.

104 Okhrimchuk A.G., Butvina L.N., Dianov E.M., Lichkova N.V., Zagorodnev V.N., Boldyrev K.N. Near Infrared Luminescence of RbPb2Cl5:Bi Crystals. // Optics letters. - 2008. - Vol. 33(19).-P. 2182.

105 Okhrimchuk A.G., Butvina L.N., Dianov E.M., Lichkova N.V., Zagorodnev V.N., Boldyrev K.N. Near Infrared Luminescence of RbPb2Cl5:Bi Crystals. // 3rd EPS-QEOD Europhoton conference. — 2008. - Paper WEp.12.

106 Shestakov O., Breidohr R., Demes II., Setzer K.D., Fink E.H. Electronic states and spectra of BiO. // J. Molecular Spectroscopy. - 1998. - Vol. 190(1). - P. 28.

107 Alekseyev A.B., Liebermann H., Buenker R.J., Hirsch G., Li Y. Ab Initio relativistic configuration interaction calculations of the spectrum of bismuth oxide: Potential curves and transition probabilities. //J. Chem. Phys. - 1994. - Vol. 100(12). - P. 8956.

108 Fockele M., Lohse F., Spaeth J-M., Barturam R. H. Identification and optical properties of axial lead centres in alkaline-earth fluorides. // J. Phys.: Condens. Matter. - 1989. — Vol. 1. — P. 13.

109 Goovaerts E., Andriessen J., Nistor S.V., Schoemaker D. Electron-spin-resonance study of T1 atom defects in KC1 and relativistic many-body analysis of the hyperfine structure. // Phys. Rev. В. - 1981. - Vol. 24. - P. 29.

110 Gellermann W., Luty F., Pollock C.R. Optical properties and stable, broadly tunable cw laser operation of new FA-type centers in Tl+-doped alkali halides. // Opt. Commun. — 1981. — Vol. 39.-P. 391.

111 Ahlers F.J., Lohse F., Spaeth J-M. Identification of a T1 dimer centre in alkali halides by ODMR. // J. Phys.C: Sol. State Phys. - 1985. - Vol. 18. - P. 3381.

112 Fockele M., Ahlers F.J., Lohse F., Spaeth J -M., Bartram R.H. Optical properties of atomic thallium centres in alkali halides // J. Phys. C: Solid State Phys. - 1985. - Vol. 18. - P. 1963.

113 Bartram R.H., Fockele M., Lohse F., Spaeth J-M. Crystal-field model of the Pb°(2) centre in SrF2. // J. Phys.: Condens. Matter. -1989. - Vol. 1. - P. 27.

114 Sharonov M.Y., Bykov A.B., Alfano R.R., Excitation relaxation pathways in p-element (Bi, Pb, Sb and Sn)-doped germanate glasses. //J. Opt. Soc. Am. B. -2009. - Vol. 26(7). - P. 1435.

115 Shubin A. V., Bufetov I. A., Melkumov M. A., Firstov S. V., Medvedkov O. I., Khopin V. F., Guryanov A. N., Dianov E. M. Bismuth-doped silica-based fiber lasers operating between 1389 and 1538 nm with output power of up to 22 W. // Optics Letters. - 2012. - Vol. 37(13). - P. 2589.

116 Dvoyrin V.V., Mashinsky V.M., Dianov E.M. Efficient bismuth-doped fiber lasers. // IEEE

Journal of Quantum Electronics. - 2008. - Vol. 44(9). - P. 834.

117 Dvoyrin V.V., Kir'yanov A.V., Mashinsky V.M., Medvedkov O.I., Umnikov A.A., Guryanov

A.N., Dianov E.M. Absorption, gain, and laser action in bismuth-doped aluminosilicate optical fibers. // IEEE Journal of Quantum Electronics. - 2010. - Vol. 46(2). - P. 182.

118 Firstov S.V., Bufetov I.A., Khopin V.F., Shubin A.V., Smirnov A.M., Iskhakova L.D., Vechkanov N.N., Guryanov A.N., Dianov E.M. 2 W bismudi doped fiber lasers in the wavelength range 1300—1500 nm and variation of Bi-doped fiber parameters with core composition. // Laser Physics Letters. - 2009. - Vol. 6(9). - P. 665.

119 Dianov E.M., Shubin A.V., Melkumov M.A., Medvedkov O.I., Bufetov I.A., High-power cw

bismuth-fiber lasers. - J. Opt. Soc. Am. B 24(8), 1749 (2007).

120 Rulkov A. B., Ferin A. A., Popov S. V., Taylor J. R., Razdobreev I., Bigot L., Bouwmans G.

Narrow-line, 1178nm CW bismuth-doped fiber laser with 6.4W output for direct frequency doubling. // Opt. Express. - 2007. - Vol. 15. - P. 5473.

121 Zlenko A. S., Dvoyrin V. V, Mashinsky V. M., Denisov A. N., Iskhakova L. D., Mayorova M. S.,

Medvedkov O. /., Semenov S. L., Vasiliev S. A., Dianov E. M. Furnace chemical vapor deposition bismuth-doped silica-core holey fiber. //Opt. Lett. —2011. — Vol. 36. — P. 2599.

122 Kir'yanov A. V., Dvoyrin V. V., Mashinsky V. M., Barmenkov Yu. O., Dianov E. M. Nonsaturable absorption in alumino-silicate bismuth-doped fibers. // Journal of Applied Physics.-2011.-Vol. 109(2).-P. 023113.

123 Yoo S., Kalita M. P., Nilsson J., Sahu J. Excited state absorption measurement in the 900—

1250 nm wavelength range for bismuth-doped silicate fibers. // Optics letters. — 2009. — Vol. 34(4).-P. 530.

124 Romanov A. N., Ilaula E. V., Fattakhova Z. T., Vcber A. A., Tsvetkov V. B., Zhigunov D. M., Korchak V. N., Sulimov V. B. Near-IR luminescence from subvalent bismuth species in fluoride glass. // Optical Materials. - 2011. - Vol. 34(1). - P. 155.

125 Romanov A. N., Fattakhova Z. T., Zhigunov D. M., Korchak V. N., Sulimov V. B. On the origin of near-IR luminescence in Bi-doped materials (I). Generation of low-valence bismuth species by Bi3+and Bi° synproportionation. // Optical Materials. - 2011. — Vol. 33(4). - P. 631.

126 Kalpen H., Hoenle W., Somer M., Schwarz U., Peters K., von Schnering H.G., Blachnik R. Bismuth(II) chalcogenometallates(III) Bi2M4Xs, compounds with Bi2 dumbbells (M = Al, Ga and X = S, Se).//Z. Anorg. Allg. Chem. - 1998. -Vol. 624.-P. 1137.

127 Corbett J.D., Albers F.C., Sallach R.A. An electromotive force study of solutions of bismuth in bismuth(III) chloride at 240°. // Inorg. Chim. Acta. -1968. - Vol. 2. - P. 22.

128 Bjerrum N.J., Boston C.R., Smith G.P. Lower oxidation states of bismuth. Bi and [Bis] in molten salt solutions. // Inorg. Chem. — 1967. - Vol. 6. - P. 1162.

129 Bjerrum N.J., Smith G.P. Lower oxidation states of bismuth. Big2+ formed in AlCl3-NaCl melts. // Inorg. Chem. - 1967. - Vol. 6. - P. 1968.

130 Ilershaft A., Corbett J.D. The crystal structure of bismuth subchloride. Identification of die ion Bi95+. // Inorg. Chem. - 1963. - Vol. 2. - P. 979.

131 Ruck M. Bi34lr3Br37: a pseudo-symmetric subbromide with Bi5+ and Bie2+ polycations, and [IrBi6Bn2r and [IrBi6Bri3]2" cluster anions. // Z. Anorg. Allgem. Chem. - 1998. - Vol. 624. -P. 521.

132 Lidin R.A., Andreeva L.L., Molochko V.A. Constants of inorganic substances : a handbook. / New York: Begell House, ISBN 156700041X. - 1995.

133 Wicks C. E., Block F. E. Thermodynamic properties of 65 elements—their oxides, halides, carbides and nitrides. // US Bureau of Mines Bull. — 1963. - Vol. 605.

134 Schultz P.C. Fabrication of optical waveguides by the outside vapor deposition process. // Proc.

IEEE.-1980.-Vol. 68(10).-P. 1187.

135 Blankenship M.G., Deneka C.W. The outside vapor deposition method of fabricating optical

waveguide fibers. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. — 1982. — Vol.

30(10).-P. 1406.

136 Hyde J.F. Method of making a transparent article of silica. // US Patent 2272342. - 1942.

137 Keck D.B., Schultz P.С. Method of producing optical waveguide fibers. // US Patent 3711262.

-1973.

138 Keck D.B., Schultz P.C., Zimar F. Method of forming optical waveguide fibers. // US Patent

3737292.- 1973.

139 Izawa Т., Miyashita Т., Hanawa F. Continuous optical fiber preform fabrication method. // US

Patent 4062665.- 1977.

140 Izawa Т., Inagaki N. Materials and processes for fiber preform fabrication — vapor-phase axial

deposition. // Proc. IEEE. - 1980. - Vol. 68(10). - P. 1184.

141 Payne D.N., Gambling W.A. New silica-based low-loss optical fibre. // Electronics Letters. —

1974.-Vol. 10(15).-P. 289.

142 MacChesney J.B., O'Connor P.B., Presby H.M. A new technique for the preparation of low-

loss and graded-index optical fibers. // Proc. IEEE. - 1974. - Vol. 62(9). - P. 1280.

143 MacChesney J.B., O'Connor P.B. Optical fiber fabrication and resulting product. // US Patent

4217027.- 1980.

144 Geittner P., Kuppers D., Lydtin H. Low-loss optical fibers prepared by plasma-activated

chemical vapor deposition (CVD). // Appl. Phys. Lett. -1976. - Vol. 28. - P. 645.

145 Kuppers D., Koenings J., Wilson H. Codeposition of glassy silica and germania inside a tube

by plasma-activated CVD. // J. Electrochem. Soc. Solid-state science and technology. — 1976. -Vol. 123.-P. 1079.

146 Koenings J., Kuppers D. Method of producing internally coated glass tubes for the drawing of

fiber-optic light conductors. // US Patent 4145458. - 1979.

147 Ebelmen M. On the artificial production of diaphanous quartz. // Philosophical Magazine

Series 3. - 1845. - Vol. 27(181). - P. 404.

148 Cognolato L. Chemical vapour deposition for optical fibre technology. // J. Phys. IV France. —

1995.-Vol. 05.-P. C5-975.

149 Dislich H. Sol-Gel 1984-2004 (?). // J. Non-Cryst. Solids. - 1985. - Vol. 73(1-3). - P. 599.

150 Rabinovich E.M., Johnson JR. D. W., MacChesney J.В., Vogel E.M. Preparation of high-silica

glasses from colloidal gels: I, preparation for sintering and properties of sintered. // Journal of the American Ceramic Society. - 1983.-Vol. 66(10).-P. 683.

151 Rabinovich E.M., Johnson JR. D. W., MacChesney J.В., Vogel E.M. Preparation of high-silica

glasses from colloidal gels: II, sintering. // Journal of the American Ceramic Society. — 1983. -Vol.66(10).- P. 688.

152 Wood D. L., Rabinovich E.M., Johnson JR. D. W., MacChesney J.B., Vogel E.M. Preparation

of high-silica glasses from colloidal gels: III, infrared spectrophotometric studies. // Journal of the American Ceramic Society. -1983. - Vol. 66(10). - P. 693.

153 Mukherjee S. P. Sol-gel processes in glass science and technology. // Journal of Non-

Crystalline Solids. - 1980. - Vol. 42. - P. 477.

154 Brinker C.J., Scherer G.W. Sol-gel science: the physics and chemistry of sol-gel processing. /

Boston: Academic press. —1990. — 908p.

155 Sakka S. Handbook of sol-gel science and technology: processing, characterization, and

applications. / New York: Springer-Verlag. — 2004. - 791 p.

156 Зленко А.С., Ахметшин У.Г. Особенности метода FCVD изготовления волоконных заготовок для применения в нелинейной оптике и лазерных приложениях. // Тезисы докладов на Третьем российском семинаре по волоконным лазерам, Уфа. — 2009. — С.ЗЗ.

157 Зленко А.С., Ахметшин У.Г., Булатов Л.К, Фирстов С.В., Двойрин В.В., Богатырев В.А.,

Семенов C.JI., Дианов Е.М. Легирование висмутом в кольцевой слой промежуточной оболочки световода. // Тезисы докладов на Всероссийской конференции по волоконной оптике, Перм. - Фотон-Экспресс-Наука. -2009. -№6(А4-3). — С. 46.

158 Zlenko A.S., Akhmetshin U.G., Bogatyrjov V.A., Bulatov L.I., Dvoyrin V.V., Firstov S.V.,

Dianov E.M. Spectroscopic investigations of dispersion-shifted fiber with thin Bi-doped ring and high nonlinear refractive index. // International Conference on Ultrafast and Nonlinear Optics. -Proc. ofSPIE. - 2009. - Vol. 7501. -P. 75010N-1.

159 Зленко A.C., Ахметшин У.Г., Двойрин В.В., Богатырев В.А., Фирстов С.В. Волоконные

световоды с активной областью в виде кольцевой пленки кварцевого стекла, легированного ионами висмута. // Квантовая электроника. - 2009. — Т. 39 (11). — С. 1071.

160 Zlenko A.S^, Mashinsky V.M., Iskhakova L.D., Semjonov S.L., Koltashev V.V., Karatun N.M.,

Dianov E.M. Mechanisms of optical losses in Bi:Si02 glass fibers. // Optics Express. - 2012. - Vol. 20(21).-P. 23186.

161 Zlenko A.S., Mashinsky V.M., Iskhakova L.D., Semjonov S.L., Koltashev V. V., Karatun N.M.,

Dianov E.M. Mechanism of optical losses in bismuth-doped silica fibers. // Optical Fiber

Communication Conference and Exposition (OFC) and National Fiber Optic Engineers Conference (NFOEC). - 2013. - Paper OThlJ.5.

162 Зленко А.С., Машинский B.M., Исхакова Л.Д., Ермаков Р.П., Семенов С.Л., Колташев

В.В. Спектральные проявления висмутовых центров на разных стадиях процесса FCVD. //Квантовая электроника. - 2013. - Т. 43(7). - С. 656.

163 Razdobreev I., Hamzaoui Н. El, Ivanov V.Yu., Kustov E.F., Capoen В., and Bouazaoui M.

Optical spectroscopy of bismuth-doped pure silica fiber preform. // Optics Letters. — 2010. — Vol. 35(9).-P. 1341.

164 Буфетов И.А., Семенов C.JT., Вельмискин B.B., Фирстов С.В., Буфетова Г.А., Дианов

Е.М. Оптические свойства висмутовых активных центров в волоконных световодах из плавленого кварца без дополнительных легирующих добавок. // Квантовая Электроника.-2010.-Т. 40 (7).-С. 639.

165 Razdobreev I., Hamzaoui Н. El, Bigot L., Arion V., Bouwmans G., Rouge A. Le, Bouazaoui

M. Optical properties of Bismuth-doped silica core photonic crystal fiber. // Optics Express. — 2010.-Vol. 18 (19).-P. 19479.

166 Bufetov I .A., Melkumov M.A., Firstov S.V., Shubin A.V., Semenov S.L., Vel'miskin V.V.,

Levchenko A.E., Firstova E.G., Dianov E. M. Optical gain and laser generation in bismuth-doped silica fibers free of other dopants. // Optics Letters. - 2011. - Vol. 36(2). - P. 166.

167 Samuel R. The dissociation spectra of covalent polyatomic molecules. // Rev. Mod. Phys. -1946.-Vol. 18.-P. 103.

168 Leonard N. M., Wieland L. C., Mohan R. S. Applications of bismuth(III) compounds in organic

synthesis. // Tetrahedron. - 2002. - Vol. 58(42). - P. 8373.

169 Salvador J. A. R., Silvestre S. M., A. Pinto R. M., Santos R. C., LeRoux C. New applications

for bismuth(III) salts in organic synthesis: from bulk chemicals to steroid and terpene chemistry. // Topics in Current Chemistry. - 2012. - Vol. 311. - P. 143.

170 Sanderson J., Bayse C. A. The Lewis acidity of bismuth(III) halides: a DFT analysis. //

Tetrahedron. - 2008. - Vol. 64(33). - P. 7685.

171 Keramane E. M., Boyer В., Roque J.-P. Reactivity of bismuth(III) halides towards alcohols. A

tentative to mechanistic investigation. // Tetrahedron. — 2001. — Vol. 57. — P. 1909.

172 Козлова M.A., Корнев В.В., Лужаин В.Г. Электронно-микроскопическое исследование

заготовок волоконных световодов в процессе их получения. // Изв. АН СССР/Неорганические материалы. - 1983. - Т. 19(2). - С. 321.

173 Dvoyrin V. V., Mashinsky V. M., Bulatov L. I., Bufetov I. A., Shubin A. V., Melkumov M. A.,

Kustov E. F., Dianov E. M., Umnikov A. A., Khopin V. F., Yashkov M. V., Guryanov A. N. Bismuth-doped-glass optical fibers - a new active medium for lasers and amplifiers. // Opt. Lett.-2006.-Vol. 31.-P. 2966.

174 Umnikov A.A., Guryanov A.N., Abramov A.N., Vechkanov N.N., Firstov S.V., Mashinsky

V.M., Dvoyrin V.V., Bulatov L.I., Dianov E.M. Al-free core composition bismuth-doped optical fibre with luminescence band at 1300 nm. // 34th European Conference on Optical Communication. - 2008. — Paper Tu. 1 .B.7.

175 Гурьянов A.H., Дианов E.M., Лаврищев С.В., Мазавин С.М., Машинский В.М., Неуструев В.Б., Соколов Н.И., Хопин В.Ф. Радиальные распределения примесных дефектов в заготовках для волоконных световодов на основе кварцевого стекла с двуокисью германия. // Физика и химия стекла. - 1986. - Т. 12(3). - С. 359.

176 Ileraeus Suprasil and Infrasil -Material Grades for the Infrared Spectrum, heraeus-

quarzglas.de/media/webmedia_local/downloads/broschren_mo/Suprasil_and_Infrasil_Materi

al_Grades_for_the_Infrar ed_Sp e с trum .p d f

177 Haken U., I-Iumbach O., Ortner S., Fabian H. Refractive index of silica glass: influence of

fictive temperature. // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2000. - Vol. 265(1-2). - P. 9.

178 Kitamura N., Fukumi K., Nishii J., Ohno N. Relationship between refractive index and density

of synthetic silica glasses. //J. Appl. Phys.-2007. - Vol. 101.-P. 123533.

179 Newman L., Hume D. N. A Spectrophotometric study of the bismuth-chloride complexes. // J.

Am. Chem. Soc. - 1957. - Vol. 79 (17). - P. 4576.

180 Newman L., Hume D. N. A Spectrophotometric study of the mixed ligand complexes of

bismuth with chloride and bromide. // J. Am. Chem. Soc. - 1957. - Vol. 79 (17). - P. 4581.

181 Kartuzhanskii A. L., Plachenov В. Т., Sokolova I. V., Studzinskii O. P. Spectroscopic study of

the photolysis of bismuth(III) chlorides. // Journal of Applied Spectroscopy. - 1988. - Vol. 48(3).-P. 308.

182 Radhakrishna S., Srinivasa Setty R. S. Bismuth centers in alkali halides. // Phys. Rev. B. —

1976.-Vol. 14.-P. 969.

183 Glasner A. Reisfeld R. Absorption spectra of mercury, bismuth, and antimony halides in

pressed alkali halide disks. // J. Chem. Phys. - 1960. - Vol. 32. - P. 956.

184 Merritt Ch. Jr., Hershenson PI. M., Rogers L. B. Spectrophotometric determination of bismuth,

lead, and thallium with hydrochloric acid. // Anal. Chem. - 1953. - Vol. 25 (4). - P. 572.

185 Smith G. P., James D. W„ Boston C. R. Optical spectra of T1+, Pb2+, and Bi3+ in the molten

lithium chloride-potassium chloride eutectic. // Journal of Chemical Physics. — 1965. - Vol. 42.-P. 2249.

186 Pedrini C., Boulon G., Gaume-Mahn F. Bi3+ and Pb2+ centres in alkaline-earth antimonate

phosphors. // Physica status solidi (a). - 1973. - Vol. 15(1). - P. K15.

187 Eve A. J., Hume D. N. The Formation of the monoiodobismuth (III) ion. // Inorg. Chem. —

1964.-Vol. 3(2).-P. 276

188 Дворецкий Д.А., Буфетов И.А., Вельмискин B.B., Зленко А.С., Хопин В.Ф., Семенов

C.JL, Гурьянов А.Н., Денисов JI.K., Дианов Е.М. Оптические свойства волоконных световодов на основе плавленого кварца, легированного висмутом, в диапазоне температур 300 - 1500 К. // Квантовая Электроника. - 2012. - Т. 42(9). - С. 762.

189 Park S. Y., Weeks R. A., Zuhr R. Optical absorption by colloidal precipitates in bismuth-

implanted fused silica: annealing behavior. // Journal of Applied Physics. — 1995. - Vol. 77(12).-P. 6100.

190 Pan Z., Morgan S.H., Henderson D.O., Park S.Y., Weeks R.A., Magruder III R.H., Zuhr R.A.

Linear and nonlinear optical response of bismuth and antimony implanted fused silica: annealing effects. // Optical Materials. - 1995. - Vol. 4(6). - P. 675.

191 Dianov E.M., Mashinsky V.M., Neustruev V.B., Sazhin O.D., Guryanov A.N., Khopin V.F.,

Vechkanov N.N., Lavrishchev S.V. Origin of excess loss in single-mode optical fibers with high Ge02-doped silica core. // Optical Fiber Technology. - 1997. - Vol. 3. - P. 77.

192 Казенас E.K., Цветков Ю.В. Испарение оксидов. / Москва: Наука. — 1997. — С.210-215.

193 Norton F.J. Permeation of gaseous oxygen through vitreous silica. // Nature. - 1961. - Vol.

191.-P. 701.

194 Shackelford J. F. Gas solubility in glasses — principles and structural implications. // Journal of

Non-Crystalline Solids. - 1999. - Vol. 253(1-3). - P. 231.

195 Dow J., Redfield D. Toward a unified theory of urbach's rule and exponential absorption edges.

// Phys. Rev. B. - 1972. - Vol. 5. - P. 594.

196 Onari S., Miura M., Matsuishi K. Raman spectroscopic studies on bismuth nanoparticles

prepared by laser ablation technique. // Applied Surface Science. - 2002. - Vol. 197-198. - P. 615.

197 Haro-Poniatowski E., Jouanne M., Morhange J. F., Kanehisa M., Serna R., Afonso C. N. Size effects investigated by Raman spectroscopy in Bi nanocrystals. // Phys. Rev. B. — 1999. — Vol. 60.-P. 10080.

198 Haro-Poniatowski E., Jimenez de Castro M., Fernandez-Navarro J.M., Morhange J.F., Ricolleau C. Melting and solidification of Bi nanoparticles in a germanate glass. // Nanotechnology. - 2007. - Vol. 18(31). - P. 315703.

199 Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. / Москва: Мир. —

1986.-660 стр.

200 Malitson I. H. Interspecimen comparison of the refractive index of fused silica. // Journal of the

Optical Society of America. - 1965. -Vol. 55.-P. 1205.

201 Zacharias P. Bestimmung optischer konstanten von wismut im energiebereich von 2 bis 40 eV

aus elektronen-energieverlustmessungen. // Optics Communications. - 1973. - Vol. 8. — P. 142.

202 Gray D. E. American Institute of Physics handbook. / New York: McGraw-Hill. - 1972. - P.6-

128.

203 Gutierrez M., Henglein A. Nanometer-sized Bi particles in aqueous solution: absorption spectrum and some chemical properties. // J. Phys. Chem. - 1996. - Vol. 100. - P. 7656.

204 Stokes K. L., Fang J., O'Connor C. J. Synthesis and properties of bismuth nanocrystals. // 18th

International Conference on Thermoelectrics. - 1999. - P. 374 - 377.

205 Fang J., Stokes K. L., Wiemann J. A., Zhou W. L., Dai J., Chen F., O'Connor C. J. Microemulsion-processed bismuth nanoparticles. // Materials Science and Engineering: B. -2001.-Vol. 83.-P. 254.

206 Wang Y. W., Hong В. H., Kim K. S. Size control of semimetal bismuth nanoparticles and the

UV-visible and IR absorption spectra. // J. Phys. Chem. B. - 2005. - Vol. 109. - P. 7067.

207 Velasco-Arias D., Zumeta-Dub I., Diaz D., Santiago-Jacinto P., Ruiz-Ruiz V.-F., Castillo-Blum

S.-E., Rendon L. Stabilization of strong quantum confined colloidal bismuth nanoparticles, one-pot synthesized at room conditions. // J. Phys. Chem. C. -2012. - Vol. 116. - P. 14717.

208 Boyle W. S., Brailsford A. D., Gait J. K. Dielectric anomalies and cyclotron absorption in the

infrared: observations on bismuth. // Phys. Rev. - 1958. - Vol. 109. - P. 1396.

209 Gerlach E., Grosse P., Rautenberg M., Senske W. Dynamical conductivity and plasmon excitation in Bi. // Phys. stat. sol. (b). - 1976. - Vol. 75. - P. 553.

210 Takaoka S., Murase К. Studies of far-infrared properties of thin bismuth films on BaF2

substrate. // J. Phys. Soc. Jpn. - 1985. - Vol. 54. - P. 2250.

211 Stepanov N. P., Grabov V. M. Effect of electron-plasmon and plasmon-phonon interactions on

relaxation in crystals of Bi and Bii-xSbx alloys. // Physics of the Solid State. — 2003. - Vol. 45(9).-P. 1613.

212 Stepanov N. P., Grabov V. M. Optical effects caused by coincidence between the energies of

the plasma oscillations and the band-to-band transition in bismuth crystals doped with an acceptor impurity. // Optics and Spectroscopy. — 2002. - Vol. 92(5). — P. 710.

213 Stepanov N. P., Grabov V. M. Electron-plasmon interaction in acceptor-doped bismuth crystals. // Semiconductors. - 2002. - Vol. 36(9). - P. 971.

214 Bufetov I. A., Firstov S. V., Khopin V. F., Guryanov A.N., Dianov E. M. Visible luminescence

and upconversion processes in Bi-doped silica-based fibers pumped by IR radiation. // ECOC'08. - 2008. - Paper Tu.3.B.4.

215 Qiu Y., Shen Y. Investigation on the spectral characteristics of bismuth doped silica fibers. //

Optical Materials. - 2008. - Vol. 31(2). - P. 223.

216 Qiu Y., Wang J., Jin Y. Up-converion in bismuth doped fibers. // Proc. SPIE. - 2010. - Vol.

7658.-P. 76581T.

217 Pollnau M., Gamelin D. R., Luthi S. R., Gudel H. U., Hehlen M. P. Power dependence of

upconversion luminescence in lanthanide and transition-metal-ion systems. // Phys. Rev. B. — 2000.-Vol. 61.-P. 3337.

218 Зленко A.C., Фирстов С.В., Рюмкин К.Е., Хопин В.Ф., Исхакова Л.Д., Семенов С.Л.,

Буфетов И.А., Дыанов Е.М. Оптические свойства ИК активных центров волоконных световодов из кварцевого стекла, легированного свинцом. //Квантовая электроника. -2012. - Т. 42(4). - С. 310.

219. Bufetov I.A., Firstov S.V., Khopin V.F., Abramov A.N., Guryanov A.N., Dianov E.M. Luminescence and optical gain in Pb-doped silica-based optical fibers. // Optics Express. — 2009.-Vol. 17.-P. 13487.