Волоконные световоды на основе кварцевого стекла, легированного висмутом или теллуром,-лазерные среды для спектральной области 1550-1800 нм тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Алышев, Сергей Владимирович

• Алышев, Сергей Владимирович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Алышев, Сергей Владимирович

Содержание

Введение

1 Стеклообразные среды, легированные р-элементами, излучающие в ближнем ИК диапазоне (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Оксидные стекла, легированные р-элементами (Ы, РЬ, Те, Бп)

1.1.1 Висмут

1.1.2 Свинец

1.1.3 Теллур

1.1.4 Олово

1.2 Оптические и генерационные свойства волоконных световодов, легированных висмутом

1.3 Кислород-дефицитные дефекты в германосиликатных стёклах

1.4 Выводы к первой главе

2 Методики изготовления образцов и проведения измерений

2.1 Изготовление волоконных световодов

2.2 Оптические потери и насыщение оптических потерь

2.3 Время жизни фотолюминесценции

2.4 Спектр фотолюминесценции

2.5 Фотопросветление оптических потерь

2.6 Оптическое усиление и поглощение из возбуждённого состояния

2.7 Получение и исследование лазерной генерации

2.8 Исследование оптического усилителя

3 Активные волоконные световоды, легированные висмутом, для спектральной области 1600-1800 нм [3-5,7,8,10-14]*

3.1 Спектрально-люминесцентные свойства высокогерманатных световодов, легированных висмутом

3.1.1 Спектры оптических потерь и фотолюминесценции

3.1.2 Кинетика затухания люминесценции

3.2 Висмутовые волоконные лазеры, излучающие в диапазоне 1625-1775 нм

3.2.1 Лазерная генерации на основе высокогерманатных световодов, легированных висмутом

3.2.2 Оптимизация параметров лазеров. Реализация эффективных висмутовых лазеров в области 1700 нм

3.3 Висмутовый волоконный усилитель для диапазона 1625-1775 нм

3.4 Выводы к третьей главе

4 Фотопросветление висмутовых активных центров под действием лазерного излучения [6, 9,15,16]*

4.1 Воздействие лазерного излучения с длиной волны 244 и 532 нм на оптические свойства висмутовых световодов

4.1.1 Облучение на длине волны 532 нм

4.1.2 УФ облучение

4.2 Изучение обратимости фотоиндуцированного изменения интенсивности ИК люминесценции при температурном отжиге

4.3 Природа висмутового активного центра в германосиликатных стёклах

4.4 Выводы к четвёртой главе

5 Активные волоконные световоды, легированные теллуром [1,2]*

5.1 Спектрально-люминесцентные свойства световодов, легированных теллуром

5.1.1 Спектры оптических потерь и фотолюминесценции волоконных световодов, легированных теллуром

5.1.2 Влияния ионизирующего излучения на спектры люминесценции волоконных световодов, легированных теллуром

5.1.3 Спектр комбинационного рассеяния волоконных световодов, легированных теллуром

5.2 Теллуровый волоконный лазер

5.2.1 Лазерные характеристики волоконного световода, легированного теллуром, при комнатной температуре

5.2.2 Влияния охлаждения до низких температур на люминесцентные свойства волоконных световодов, легированных теллуром

5.2.3 Получение лазерной генерации на волоконном световоде, легирован-

ном теллуром, при низких температурах

5.3 Выводы к пятой главе

Заключение

Благодарности

Цитируемая литература

Публикации автора

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Волоконные световоды на основе кварцевого стекла, легированного висмутом или теллуром,-лазерные среды для спектральной области 1550-1800 нм»

Введение

В настоящее время источники когерентного излучения (лазеры) активно используются при решении многих задач научного и прикладного значения. Круг их применений постоянно расширяется, что нередко приводит к усовершенствованию существующих или разработке новых конструкций лазеров. Так, после создания Т. Мейманом (1960 г.) первого лазера на кристалле рубина, в 1961 году Снитцером был продемонстрирован первый волоконный неодимовый лазер [1]. Дальнейший прогресс в области разработки волоконных лазеров привел к тому, что сейчас они являются примером компактных, надежно работающих эффективных устройств, генерирующих излучение высокой яркости в ближней ИК области спектра. В качестве активной среды в волоконных лазерах используется светове-дущая структура с сердцевиной, легированной активными ионами. Распространение света в такой структуре происходит вследствие полного внутреннего отражения из-за разницы показателей преломления сердцевины и оболочки. Применение брэгговских волоконных решеток в качестве зеркал в волоконных лазерах существенно упростило их конструкцию и избавило от необходимости юстировки объемных элементов. Это на определенном этапе привело к бурному развитию данного направления и широкому внедрению волоконных лазеров и усилителей в сферу телекоммуникаций, обрабатывающую и оборонную промышленности, другие области науки и техники.

В настоящее время коммерчески доступными являются непрерывные и импульсные волоконные лазеры и усилители, прежде всего на ионах редкоземельных металлов. Кроме того, существуют волоконные лазеры, генерирующие излучение из-за нелинейных эффектов (в частности, ВКР лазеры и др.). Несмотря на значительный прогресс в данной области, непрерывно проводятся исследования по поиску и созданию новых активных сред для волоконных лазеров и усилителей. Обусловлено это тем, что ~ 40% спектральной области, в которой кварцевое стекло достаточно прозрачно (диапазоны ~ 1150 -1530 нм и ~1610-1750 нм внутри диапазона 900-2100 нм), остается неосвоенной из-за отсутствия излучательных переходов у редкоземельных ионов. В качестве активных ионов пробовали

использовать переходные элементы (Сг, N1 и др.). Однако, существенных продвижений, в том числе эффективной лазерной генерации получено не было (см., например [2]).

Исследования показали, что введение р-элементов, в частности висмута, в стеклянную матрицу позволяет создавать среды с широкополосной ИК люминесценцией [3-9]. В дальнейшем была получена лазерная генерация в световодах, легированных висмутом [10]. Интенсивная работа в данном направлении в течение нескольких лет привела к реализации висмутовых лазеров и оптических усилителей с высоким КПД (^ 30-60%), работающих в спектральной области от 1150 до 1550 нм [11]1.

Однако, возможности световодов, легированных р-элементами, не изучены в полной мере, что позволяет рассматривать их как потенциальные активные среды для лазеров и усилителей работающих в новых спектральных областях, например в диапазоне 1550 -1800 нм. Это, в частности, относится к германосиликатным световодам с высоким содержанием германия, легированным висмутом, в которых на момент начала данной работы была обнаружена люминесценция с максимумом в районе 1700 нм [11]. Также исследования в рамках выполнения данной работы показали, что легирование силикатных световодов теллуром, приводит к появлению люминесценции в указанном диапазоне. В настоящее время источники лазерного излучения и оптические усилители в указанной области представляют интерес для применений в медицине (оптическая когерентная томография [12], микрохирургия глаза [13]), в военных разработках (прибор ночного видения с улучшенными параметрами [14,15]), добывающей промышленности (анализ концентрации метана, использующий излучение на длине волны 1666 нм [16]), телекоммуникации (расширение спектрального диапазона передачи информации по волоконным линиям связи [17-19]) и др. Все вышеперечисленное свидетельствует об актуальности исследований, проводимых в рамках данной диссертационной работы.

Целью данной работы являлось исследование оптических и генерационных свойств волоконных световодов, легированных висмутом или теллуром, как активной среды для спектральной области 1550-1800 нм; реализация на основе таких световодов лазеров и оптических усилителей.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследование оптических свойств германосиликатных световодов, легированных висмутом, с высоким содержанием оксида германия. Изучение влияния химического

1 Более подробно свойства висмутовых световодов будут описаны в литературном обзоре данной диссертации

состава световода на его спектрально-люминесцентные свойства. Выбор оптимального состава стекла сердцевины световода.

2. Исследование оптических свойства германосиликатных световодов, легированных теллуром. Изучение возможности получения оптического усиления в таких световодах.

3. Реализация висмутовых волоконных лазеров, излучающих в диапазоне длин волн ~ 1600 -1800 нм. Исследование выходных характеристик и возможностей повышения КПД таких лазеров.

4. Создание и исследование висмутового волоконного усилителя, работающего в спектральной области « 1600-1800 нм.

5. Разработка волоконного лазера на световоде, легированном теллуром.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Волоконные световоды с сердцевиной из высокогерманатного стекла, легированного висмутом, обеспечивают оптическое усиление в диапазоне 1625-1775 нм.

2. Висмутовый волоконный лазер генерирует излучение на длине волны 1705 нм с выходной мощностью более 2 Вт и эффективностью ~ 30% от входной мощности накачки на длине волны 1568 нм.

3. Висмутовый волоконный усилитель обладает: полосой усиления по уровню 3 дБ — ^ 40 нм; максимумом усиления — 23 дБ на длине волны 1710 нм при накачке на длине волны 1550 нм с мощностью 300 мВт; минимальным шум-фактором — ^ 7 дБ.

4. Фотоиндуцированное разрушение (фотообесцвечивание) висмутовых активных центров в высокогерманатных волоконных световодах происходит под действием лазерного излучения на длинах волн 244 и 532 нм с интенсивностью ~ 1 МВт/см2.

5. Фотоиндуцированное разрушение висмутовых активных центров является обратимым процессом — при отжиге облучённых световодов происходит процесс термически активированного восстановления висмутовых активных центров.

6. Лазерная генерация на длине волны 1550 нм в германосиликатных световодах, легированных теллуром, может быть достигнута при температуре 77 К.

Научная новизна:

1. Впервые в мире разработана новая активная среда на основе висмутового высоко-германатного световода с оптическим усилением в диапазоне 1625-1775 нм.

2. Создан первый висмутовый волоконный лазер, работающий на длине волны ~ 1705 нм с выходной мощностью более 2 Вт и КПД « 30%. Кроме того, впервые был создан волоконный усилитель, работающий в диапазоне 1640-1770 нм, обеспечивающий максимальное усиление 23 дБ ( на длине волны ^^ 1710 нм) при эффективности « 0.1 дБ/мВт.

3. Впервые обнаружено явление фотоиндуцированного разрушения висмутовых активных центров под действием лазерного излучения. Данное явление экспериментально зарегистрировано в германосиликатных световодах, легированных висмутом, при облучении лазерным излучением на длине волны 532 нм и 244 нм.

4. Впервые установлена обратимость явления фотоиндуцированного разрушения висмутовых активных центров при термическом отжиге.

5. Впервые продемонстрирована лазерная генерации на новой активной среде — световоде, легированном теллуром — на длине волны 1550 нм при температуре 77 К.

Практическая значимость:

1. Разработаны новые активные среды для лазеров и оптических усилителей, работающих в спектральной области 1550-1800 нм. Показано, что легированные висмутом высокогерманатные световоды являются перспективной лазерной средой для указанного диапазона длин волн.

2. Реализованы висмутовые лазеры в области 1600 -1800 нм с ваттной выходной мощностью и КПД более 30%, которые могут использоваться в различных областях науки и техники.

3. Создан волоконный усилитель для области длин волн 1640 -1770 нм, характеристики которого не уступают современным аналогам и который потенциально может быть использован в системах связи.

4. Определены основные характеристики (полосы поглощения, люминесценции, оптического усиления и т.п.) германосиликатных световодов, легированных теллуром.

5. Продемонстрирована лазерная генерация на германосиликатном световоде, легированном теллуром, охлаждённым до температуры 77 К.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на: European Conference on Optical Communication, ECOC2014 (September 21-25, 2014; Cannes, France); 41si European Conference on Optical Communication, ECOC2015 (September 27-October 1, 2015; Valencia, Spain); International Conference on Advanced Laser Technologies, ALT'15 (September 711, 2015; Faro, Portugal); Всероссийская Конференция по Волоконной Оптике, ВКВ0-2015 (7-9 октября; Пермь, Россия); Optical Fiber Communications Conference and Exposition, OFC2016 (March 20-24, 2016; Anaheim, California, USA).

Личный вклад автора

Настоящая диссертация - это результат многолетней работы большого числа авторов. Заготовки для волоконных световодов изготавливались в Институте Химии Высокочистых Веществ РАН коллективом Лаборатории Технологии Волоконных Световодов (ЛТВС). Подавляющее число заготовок, на основе которых были получены основные результаты данной работы были изготовлены Владимиром Фёдоровичем Хопиным. В обязанности автора входило проведение всех оптических измерений, таких как: измерения спектров оптических потерь, насыщения оптических потерь, спектров люминесценции, времени жизни люминесценции, спектров возбуждения люминесценции, спектров оптического усиления, спектров поглощения из возбуждённого состояния, спектральной зависимости шум - фактора, характеристик лазеров и т.д. Данные измерения автор выполнил самостоятельно либо во взаимодействии с сотрудниками Лаборатории Волоконных Лазеров и Усилителей (ЛВЛУ) Научного Центра Волоконной Оптики РАН2. Среди которых, прежде всего, необходимо отметить научного руководителя данной диссертации Фирсто-ва Сергея Владимировича, а так же Рюмкина Константина Евгеньевича. Помимо проведения измерений, коллектив ЛВЛУ (включая автора) занимался анализом полученных результатов и, вместе с сотрудниками (ЛТВС), на основе проведённого анализа принимались решения о следующих шагах на пути оптимизации состава и технологии световодов. Таким образом, автор принимал участие в разработке волоконных световодов на основе высокогерманатного стекла, легированного висмутом.

2 За исключением спектров комбинационного рассеяния

Публикации

Основные результаты по теме диссертации изложены в десяти рецензируемый печатных изданиях [1-6,11,14-16]*, из которых все удовлетворяют требованиям ВАК, и в трудах шести российских и международных конференций [7-10,12,13]*. Публикации автора представлены в виде отдельного списка, после списка цитируемой литературы, и отмечены звёздочкой над квадратными скобками.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объем диссертации: количество страниц— 123, количество рисунков — 64, количество таблиц — 4, количество наименований в списке цитируемой литературы — 85, количество наименований в списке работ, положенных в основу диссертации — 16.

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

В первой главе проведён обзор литературы, посвящённой р-элементам, дающим люминесценцию в ближней инфракрасной области. Кратко рассмотрены современные представления о структуре германосиликатного стекла и дефектов образующихся в нём в кислород-дефицитных условиях синтеза.

Во второй главе рассмотрен метод изготовления волоконных световодов с сердцевиной из высокогерманатного стекла, легированного висмутом, и германосиликатного стекла, легированного теллуром. Изложены методики измерения спектров потерь, люминесценции, оптического усиления и поглощения из возбуждённого состояния, а также времени жизни метастабильных уровней в волоконных световодах. Рассмотрена линейная схема получения и исследования лазерной генерации. Рассмотрена схема оптического усилителя и методика измерения его основных характеристик.

Третья глава посвящена высокогерманатным световодам, легированным висмутом. Изложены результаты по измеренным спектроскопическим свойствам. Представлены первые результаты по лазерной генерации в таких активных средах и дальнейшее повышение её эффективности. Изложены первые результаты по висмутовому волоконному усилителю.

В четвёртой главе рассмотрен эффект фотопросветления и висмутовых активных центров, в высокогерманатном световоде, легированном висмутом, под действием лазерно-

го излучения. Изложены экспериментальные результаты по термически активированному восстановлению активных центров. Обсуждается природа висмутовых активных центров.

Пятая глава посвящена германосиликатным световодам, легированным теллуром. Изложены результаты по измеренным спектроскопическим свойствам. Представлены результаты по впервые полученной лазерной генерации в таких активных средах, охлаждённых до температуры кипения жидкого азота.

В заключении сформулированы основные выводы диссертационной работы

Глава 1

Стеклообразные среды, легированные ^-элементами, излучающие в ближнем

1.1 Оксидные стекла, легированные р-элементами (Б1,

Ключевым отличием р-элементов от редкоземельных £-элементов является отсутствие незаполненных внутренних электронных оболочек, экранированных в значительной степени от внешних воздействий. Если р-элемент демонстрирует оптическую активность, логично ожидать, что она сильно будет зависеть от окружения в котором находиться активный ион и, как следствие, от состава среды и параметров синтеза стекла. Это позволит разрабатывать активные среды с новыми оптическими свойствами, способные давать оптическое усиление и лазерную генерацию в диапазонах, недоступных для редкоземельных элементов. К настоящему времени известен, ряд р-элементов (Ы, РЬ, Те, Бп), которые в стеклах и световодах показывают ИК люминесценцию. В данном разделе будут рассмотрены некоторые результаты, касающиеся спектрально-люминесцентных свойств стекол, содержащих вышеуказанные р-элементы.

ИК диапазоне

РЬ, Те, Бп)

1.1.1 Висмут

Висмут - один из наиболее исследованных р-элементов, который иногда называют "удивительный металл" ("wonder metal") за его способность в соединениях проявлять поливалентные свойства и образовывать поликатионы различной структуры [20]. Первая статья по ИК люминесценции в стеклах с висмутом была опубликована в 1999 году группой японских исследователей. Ими было показано, что введение небольшого количества висмута (^ 1.0 вес.%) в алюмосиликатное стекло может приводить к появлению широкополосной долгоживущей люминесценции в ближнем инфракрасном диапазоне [3]. После этой работы, инфракрасная люминесценция висмутовых активных центров была обнаружена и исследована в широком спектре стёкол и кристаллов различного состава, изготовленных с использованием различных технологий (см. обзор [21] и ссылки в нём). Следует отметить, что несмотря на активное обсуждение и большое число публикаций по изучению физической природы висмутовых ИК центров (Висмутовые Активные Центры, в дальнейшем — ВАЦ), однозначного мнения по данному вопросу до сих пор нет. Тем не менее, в результате многочисленных исследований висмутсодержащих стекол, было экспериментально показано, что оптические свойства активных центров в сильной степени зависят от состава стеклянной матрицы, концентрации висмута, температуры синтеза, наличия окислителей или восстановителей. Рассмотрим некоторые типичные для висмутсодержащих стекол характеристики.

(a) Спектр пропускания

(b) Спектр люминесценции

Рисунок 1.1. Оптические характеристики Mg-Al-силикатного стекла, легированного висмутом

Денкером и др. была подробна изучена система М^-А1-силикатного стекла с добавкой висмута. Подробные исследования были опубликованы в работе [5]. Исследованные стекла изготавливались по стандартной тигельной технологии при температурах синтеза ~ 1500 0С. Спектры пропускания таких стекол приведены на (Рисунок 1.1 (а)). Видно, что для стекол данного типа характерно появлению интенсивных полос поглощения в видимой и ИК области, а именно, на длинах волн 500, 700 и 800 нм. Интенсивность поглощения данных полос сильно зависела не только от концентрации висмута, но и от температуры синтеза, а именно с увеличением температуры наблюдался рост поглощения без существенного изменения формы спектра. При возбуждении в указанные полосы поглощения наблюдалась ИК люминесценция в области 1100-1300 нм. Спектральное положение максимума люминесценции зависело от длины волны возбуждения. В данном случае наиболее длинноволновая люминесценция на 1300 нм наблюдалась при возбуждении на 800 нм (см. Рисунок 1.1 (Ь)). Характерные времена релаксации ИК люминесценции в стеклах такого типа составляли ^ 300 - 800 мкс. Вид кривой затухания люминесценции зависел от длины волны возбуждения. Квантовый выход люминесценции в таких стеклах также зависел от длины волны накачки: при накачке на длине волны 500 нм максимальное значение достигало 65%, тогда как при накачке на длине волны 700 нм доходило до ~ 85 %. Выясни-

(а) Коэффициент экстинкции на длине волны (Ь) Спектральная зависимость коэффициента 500 нм

экстинкции

Рисунок 1.2. Оптические потери в Mg-Al-силикатном стекле, легированного висмутом, в зависимости от содержания В120з

лось, что квантовый выход снижается при увеличении концентрации висмута, также как и время жизни ИК люминесценции. Авторами была получена зависимость коэффициента экстинкции стекол на длине волны 500 нм от концентрации висмута (см. Рисунок 1.2 (а)).

Форма спектра поглощения в диапазоне длин волн от 400 до 800 нм слабо зависела от концентрации висмута в пределах погрешности измерения (см. Рисунок 1.2 (Ь)).Было обнаружено, что поглощение на длине волны 500 нм имеет квадратичную зависимость от концентрации висмута. Это позволило авторам работы предположить, что за поглощение в видимом диапазоне и ИК люминесценцию ответственны димеры висмута. Результаты по изменению условий синтеза, в частности атмосферы, свидетельствовали о том, что для формирования ВАЦ необходимы восстановительные условия.

Следует отметить, что ^/-содержащие стёкла являются первыми, в которых наблюдались висмутовые активные центры. В течение некоторого времени считалось, что А1 является абсолютно необходимой добавкой для формирования ВАЦ. Впоследствии, однако, выяснилось, что образование ВАЦ возможно и в отсутствие алюминия, как, например, в случае ВАЦ в Се02 и БЮ2 матрицах (см. Раздел 1.2). Природа же висмутовых активных центров в ^/-содержащих стёклах, по-видимому, отлична от природы висмутовых центров в силикатных и германосиликатных средах. Во всяком случае, если судить по оптическим свойствам (см. Раздел 1.2).

Влияние оксилительно-восстановительных условий на оптические свойства ВАЦ исследовались достаточно подробно в литературе. В частности, ряд работ был посвящен влиянию сильного окислителя Се02 на оптические свойства стекол, легированных висмутом. Такие исследования были проведены и для М^-А1-Б1 - стекол [22]. Было показано, что введение оксида церия приводит к подавлению ИК люминесценции висмута. Предполагалось, что ионы церия способствовали окислению ионов висмута, участвующих в формировании ВАЦ. Данный процесс авторами работы [22] был представлен следующим

образом: 2 Се4+ + Б1+ <-> 2Се3+ + Б13+. Аналогичная ситуация получалась для стекол

другого состава. В частности, в работе [23] исследовалось германатное стекло следующего состава: (70.5 — ж)Се02 — 24.5Б1203 — 5Ш03 : жСе02, х = 0...2.0. Фотографии полученных образцов и их спектры поглощения представлены на Рисунке 1.3 (а) и Рисунке 1.3 (Ь), соответственно. Видно, что стекло, не содержащее церия, было темного цвета и обладало высоким уровнем поглощения. Увеличение концентрации церия приводило к изменению окрашивания стекла (обесцвечиванию). Люминесценция исходного (без церия) стекла приведена на Рисунке 1.3 (с) и Рисунке 1.3 (ё). Помимо широкой полосы ИК люминесценции в диапазоне от 1000 до 1600 нм, была обнаружена красная люминесценция (^600 нм). Введение оксида церия в стекло приводило к подавлении сначала ИК люминесценции, а

(а) Фотографии образцов

(с) Люминесценция при возбуждении 368 нм

(Ь) Спектры оптических потерь

(ё) Люминесценция при возбуждении 500 нм

Рисунок 1.3. Оптические характеристики (70.5 - ж)0е02 - 24.5В1203 - 5W03 : жСе02 стекла при различных концентрациях церия х = 0...2.0

при дальнейшем увеличении Се02 и красной люминесценции.1 Авторы сделали вывод о

1В работе [22], однако, наблюдалось одновременное исчезновение как красной, так и ИК люминесцен-

том, что красная полоса люминесценции принадлежала ионам Bi2+, тогда как полоса ИК люминесценции — более восстановленному висмуту (Bi+). Таким образом, в данной работе было показано, сосуществование висмута в различных степенях окисления, что согласуется с результатами, полученными ранее в работе [24] Это свидетельствовало о том, что только часть висмута участвует в формировании ВАЦ.

Оптимизация технологических параметров и условий синтеза может позволить увеличить долю висмута, участвующего в формировании активных центров. Подобные исследования также проводились и были описаны в литературе. В частности, были опубликованы работы по стабилизации определенных состояний висмута в цеолите [25]. Авторами работы было показано, что балансом между валентными состояниями висмута и, как следствие, оптическими свойствами среды можно управлять изменяя атмосферу, в которой производился отжиг образцов. Было установлено, что отжиг в атмосфере азота приводит к частичному преобразованию ионов Bi3+ в ионы Bi2+ и в инфракрасные центры, связанные с висмутом. В таких образцах, отожжённых в атмосфере N2, наблюдалась широкополосная люминесценция с максимумом в районе 1145 нм и временем жизни долгоживущей компоненты 750 мкс (см. Рисунок 1.4). Сосуществование нескольких типов активных центров подтверждались результатами и других ученых (Раздобреев [26], Arai [24] и др.)

Кроме объемных стекол, в литературе приводятся данные по волоконным световодам, легированным висмутом. Оптические свойства различных типов световодов, легированных висмутом, подробно будут описаны в Разделе 1.2 данной диссертационной работы. Здесь же мы приведём лишь некоторые сведения, чтобы сделать описания свойств ИК-люминесцирующих р-элементов более законченным. Следует отметить, что использование световодов позволяет работать с достаточно низкими концентрациями висмута в отличие от объемных стекол. Кроме того, их поперечные геометрические размеры — сотни микрон — позволяют проводить исследования, которые затруднительно проводить с объемными стеклами. В частности, возможно наблюдать влияние насыщения световодов молекулярным водородом или дейтерием на оптические свойства ВАЦ. В работе [27] исследовались волоконные световоды, вытянутые из висмутовых фтор-кварцевых заготовок, изготовленных с использованием технологии SPCVD (Surface Plasma Chemical Vapor Deposition). В исходных световодах, авторами была обнаружена полоса люминесценции с максимумом в районе 1420 нм, типичная для такого типа световодов (см. Разделе 1.2). При насыщении световодов водородом или дейтерием происходит тушение ИК люминесценции. При прочих равных условиях, водород имел более сильный эффект на скорость тушения ИК люминесценции, чем дейтерий. Авторы предположили, что механизмом, ответственным за

(а) Спектры люминесценции

(с) Кинетика затухания люминесценции

(Ь) Спектр возбуждения люминесценции

Рисунок 1.4. Влияние атмосферы отжига образцов цеолита, легированного висмутом, на их люминесцентные свойства

тушение люминесценции является перенос энергии с возбуждённого висмутового кластера на колебательные степени свободы мигрирующей молекулы водорода (или дейтерия) с последующей диссипацией энергии через колебания сетки кварцевого стекла. Для данного процесса очень важную роль играют вращательные степени свободы междоузельных молекул водорода (дейтерия). Экспериментальные данные позволили авторам утверждать, что модель висмутовых кластеров, а не точечные дефекты, является более подходящей для инфракрасных висмутовых центров.

Влияние насыщения водородом на силикатные световоды, солегированные висмутом и алюминием, было также исследовано в работе [28]. Авторы, в частности, обнаружили, что полоса люминесценции с максимумом в районе 1.2 ^ш, характерная для алюмоси-ликатных световодов, легированных висмутом, (более подробно Разделе 1.2) возрастает если предварительно насыщенный водородом световод, облучать непрерывным лазером на длине волны 244 нм или импульсным лазером на длине волны 193 нм.

Влияние технологических параметров изготовления заготовок и световодов на оптические свойства ВАЦ детально изучалось в работах Зленко и др. [29]. В этих работах также подтвердилась общая тенденция висмута образовывать кластеры в случае, если в процессе синтеза образцов создаются восстановительные условия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алышев, Сергей Владимирович, 2016 год

Цитируемая литература

[1] Snitzer E. Optical maser action of Nd3+ in a barium crown glass // Physical Review Letters. 1961. Vol. 7, no. 12. P. 444.

[2] Dvoyrin V. V., Mashinsky V. M., Neustruev V. B., Dianov E. M., Guryanov A. N., Um-nikov A. A. Effective room-temperature luminescence in annealed chromium-doped silicate optical fibers // JOSA B. 2003. Vol. 20, no. 2. P. 280-283.

[3] Murata K., Fujimoto Y., Kanabe T., Fujita H., Nakatsuka M. Bi-doped SiO2 as a new laser material for an intense laser // Fusion Engineering and Design. 1999. Vol. 44. P. 437-439.

[4] Dvoyrin V.V., Mashinsky V.M., Dianov E.M., Umnikov A.A., Yashkov M.V., Guryanov A.N. Absorption, Fluorescence and Optical Amplification in MCVD Bismuth-Doped Silica Glass Optical Fibres // Proc. European Conf. on Optical Communications, Glasgow / paper Th 3.3.5. 2005.

[5] Denker B., Galagan B., Osiko V., Shulman I., Sverchkov S., Dianov E. The IR emitting centers in Bi-doped Mg-Al-Si oxide glasses // Laser physics. 2009. Vol. 19, no. 5. P. 11051111.

[6] 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 // Opt. Lett.

2008. Sep. Vol. 33, no. 18. P. 2131-2133.

[7] 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 // Opt. Express.

2009. Aug. Vol. 17, no. 16. P. 13487-13492.

[8] Khonthon S., Morimoto S., Arai Y., Ohishi Y. Luminescence Characteristics of Te- and Bi-Doped Glasses and Glass-Ceramics // Journal of the Ceramic Society of Japan. 2007. Vol. 115, no. 1340. P. 259-263.

[9] Denker B., Galagan B., Iskhakova L., Sverchkov S., Dianov E. Infrared luminescent properties of tin-silicate oxide glass // Applied Physics B. 2015. Vol. 120, no. 1. P. 13-15.

[10] Дианов Е. М., Двойрин В. В., Машинский В. М., Умников А. А., Яшков М. В., Гурьянов А. Н. Непрерывный висмутовый волоконный лазер // Квант. электрон. 2005. Т. 35, № 12. С. 1083-1084.

[11] Bufetov I. A., Melkumov M. A., Firstov S. V., Riumkin K. E., Shubin A. V., Khopin V. F., Guryanov A. N., Dianov E. M. Bi-Doped Optical Fibers and Fiber Lasers // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2014. Sept. Vol. 20, no. 5. P. 111-125.

[12] Chong S. P., Merkle C. W., Cooke D. F., Zhang T., Radhakrishnan H., Krubitzer L., Srinivasan V. J. Noninvasive, in vivo imaging of subcortical mouse brain regions with 1.7 ^m optical coherence tomography // Optics letters. 2015. Vol. 40, no. 21. P. 49114914.

[13] Crotti C., Deloison F., Alahyane F., Aptel F., Kowalczuk L., Legeais J.-M., Peyrot D. A., Savoldelli M., Plamann K. Wavelength Optimization in Femtosecond Laser Corneal Surgery // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2013. Vol. 54, no. 5. P. 3340-3349.

[14] Белоконев В.М., Волков В.Г., Саликов В.Л. Лазерный осветитель для приборов ночного видения // УПФ. 2013. Т. 1, № 3. С. 326-332.

[15] Гусарова Н.И., Кощавцев Н.Ф., Попов С.В. Преимущества использования твердотельных фотоприемных устройств на область спектра 1.4-1.7 мкм в приборах ночного видения // УПФ. 2014. Т. 2, № 3. С. 244-292.

[16] Dubaniewicz T.H., Chilton J.E. "Remote Fiber-Optic Methane Monitor". 1992. U.S. Dept. of the Interior, Bureau of Mines. Report of investigations 9407.

[17] Дианов Е. М. На пороге пета-эры // УФН. 2013. Т. 183, № 5. С. 511-518.

[18] Iannone P., Lee H., Reichmann K., Zhou X., Du M., Palsdottir B., Feder K., Westbrook P., Brar K., Mann J., Spiekman L. Four extended-reach TDM PONs sharing a bidirectional hybrid CWDM amplifier //J. Lightwave Technol. 2008. Vol. 26. P. 138-143.

[19] Peris S., Madamopoulos N., Antoniades N., Richards D., Ummi M., Dorsinville R. Engineering an extended gain bandwidth hybrid Raman - optical Parametric amplifier for next generation CWDM PON //J. Lightwave Technol. 2014. Vol. 32. P. 939.

[20] Corbett J. D. Homopolyatomic ions of the post-transition elements—synthesis, structure and bonding // Progress in Inorganic Chemistry. 1976. Vol. 21. P. 129-58.

[21] Sun H.-T., Zhou J., Qiu J. Recent advances in bismuth activated photonic materials // Progress in Materials Science. 2014. Vol. 64. P. 1 - 72.

[22] Галаган Б. И., Денкер Б. И., Ху Л., Сверчков С. Е., Шульман И. Л., Дианов Е. М. Влияние примесей переменной валентности на формирование висмутовых оптических центров в силикатном стекле // Квантовая электроника. 2012. Т. 42, № 10. С. 940-942.

[23] Winterstein A., Manning S., Ebendorff-Heidepriem H., Wondraczek L. Luminescence from bismuth-germanate glasses and its manipulation through oxidants // Optical Materials Express. 2012. Vol. 2, no. 10. P. 1320-1328.

[24] 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. P. 1-6.

[25] Bai Z., Fujii M., Hasegawa T., Kitano S., Imakita K., Mizuhata M., Hayashi S. Co-existence of Bi with multiple valence states in zeolites-Controlling the optical properties by annealing atmosphere // Optical Materials. 2012. Vol. 34, no. 5. P. 821-825.

[26] Razdobreev I., Bigot L. On the multiplicity of Bismuth active centres in germano-aluminosilicate preform // Optical Materials. 2011. Vol. 33, no. 6. P. 973-977.

[27] Bazakutsa A., Golant K. Near-infrared luminescence of bismuth in fluorine-doped-core silica fibres // Optics express. 2015. Vol. 23, no. 3. P. 3818-3830.

[28] Violakis G., Limberger H. G., Mashinsky V. M., Dianov E. M. "Dose dependence of luminescence increase in H2-loaded Bi-Al co-doped optical fibers by cw 244-nm and pulsed 193-nm laser irradiation" // Optical Fiber Communication Conference / paper OTh4C.2 / Optical Society of America. 2013.

[29] 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: SiO 2 glass fibers // Optics express. 2012. Vol. 20, no. 21. P. 23186-23200.

[30] Flassak W., Paus H. J., Hoersch G., Goeth A. Tunable color center lasers with lead-and copper-doped KMgF3 // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1988. jun. Vol. 24. P. 1070-1076.

[31] Fockele M., Lohse F., Spaeth J. M., Bartram R. H. Identification and optical properties of axial lead centres in alkaline-earth fluorides // Journal of Physics: Condensed Matter. 1989. Vol. 1, no. 1. P. 13.

[32] Erfurt G. Infrared luminescence of Pb+ centres in potassium-rich feldspars // Physica Status Solidi (A). 2003. Vol. 200, no. 2. P. 429-438.

[33] Зленко А. С., Фирстов С. В., Рюмкин К. Е., Хопин В. Ф., Исхакова Л. Д., Семенов С. Л., Буфетов И. А., Дианов Е. М. Оптические свойства ИК активных центров волоконных световодов из кварцевого стекла, легированного свинцом // Квантовая электроника. 2012. Т. 42, № 4. С. 310-314.

[34] Khonthon S., Punpai P., Morimoto S., Arai Y., Suzuki T., Ohishi Y. On the near-infrared luminescence from TeO2 containing borate glasses // Journal of the Ceramic Society of Japan. 2008. Vol. 116, no. 1355. P. 829-831.

[35] Punpai P., Morimoto S., Khonthon S., Arai Y., Suzuki T., Ohishi Y. Effect of carbon addition and TeO2 concentration on NIR luminescent characteristics of TeO2-doped soda-lime-silicate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 2008. Vol. 354, no. 52-54. P. 5529-5532.

[36] Haruna T., Kakui M., Taru T., Ishikawa Sh., Onishi M. "Silica-Based Bismuth-Doped Fiber for Ultra Broad Band Light-Source and Optical Amplification around 1.1 ^m" // Proc. Optical Amplifiers and Their Applications Topical Meeting, Budapest. 2005.

[37] Буфетов И. А., Семенов С. Л., Вельмискин В. В., 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. 639-641.

[38] 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 // Opt. Express. 2011. Sep. Vol. 19, no. 20. P. 19551-19561.

[39] Peng M., Wondraczek L. Orange-to-Red Emission from Bi2+ and Alkaline Earth Codoped Strontium Borate Phosphors for White Light Emitting Diodes // Journal of the American Ceramic Society. 2010. Vol. 93, no. 5. P. 1437-1442.

[40] Sokolov V. O., Plotnichenko V. G., Dianov E. M. The origin of near-IR luminescence in bismuth-doped silica and germania glasses free of other dopants: First-principle study // Opt. Mater. Express. 2013. Aug. Vol. 3, no. 8. P. 1059-1074.

[41] Mollenauer L. F., Vieira N. D., Szeto L. Optical properties of the Tl0(1) center in KCl // Phys. Rev. B. 1983. May. Vol. 27. P. 5332-5346.

[42] Bazakutsa A., Butov O., Savel'ev E., Golant K. Specific features of ir photoluminescence of bismuth-doped silicon dioxide synthesized by plasmachemical method // Journal of Communications Technology and Electronics. 2012. Vol. 57, no. 7. P. 743-750.

[43] Dvoyrin V., Mashinsky V., Dianov E. Efficient Bismuth-Doped Fiber Lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2008. Vol. 44, no. 9. P. 834 - 840.

[44] Bufetov I. A., Melkumov M. A., Khopin V. F., Firstov S. V., Shubin A. V., Medved-kov O. I., Guryanov A. N., Dianov E. M. "Efficient Bi-doped fiber lasers and amplifiers for the spectral region 1300-1500 nm" // Proc. SPIE. Vol. 7580. 2010. P. 758014-758014-9.

[45] Bufetov I., Shubin A., Firstov S., Melkumov M., Khopin V., Guryanov A., Dianov E. "Highpower cw 1.27 ^m Bi-doped fiber laser" // Proc. CLEO Europe 2011 / paper CJ8.2THU. 2011.

[46] 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 // Opt. Lett. 2012. Jul. Vol. 37, no. 13. P. 2589-2591.

[47] Дианов Е. М., Фирстов С. В., Хопин В. Ф., Медведков О. И., Гурьянов А. Н., Буфетов И. А. Висмутовые волоконные лазеры, генерирующие в диапазоне 1470-1550 нм // Квант. электрон. 2009. Т. 39, № 4. С. 299-301.

[48] 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. Jul. Vol. 36, no. 13. P. 2408-2410.

[49] Riumkin K. E., Melkumov M. A., Varfolomeev I. A., Shubin A. V., Bufetov I. A., Firstov S. V., Khopin V. F., Umnikov A. A., Guryanov A. N., Dianov E. M. Excited-state absorption in various bismuth-doped fibers // Opt. Lett. 2014. Apr. Vol. 39, no. 8. P. 2503-2506.

[50] Peng M., Dong G., Wondraczek L., Zhang L., Zhang N., Qiu J. Discussion on the origin of NIR emission from Bi-doped materials // Journal of Non-Crystalline Solids. 2011. Vol. 357, no. 11-13. P. 2241-2245.

[51] Дианов Е. М. О природе Bi-центров в стекле, излучающих в ближней ИК области спектра // Квантовая электроника. 2010. Т. 40, № 4. С. 283-285.

[52] Carlson C., Keister K., Dragic P., Croteau A., Eden J. Photoexcitation of Yb-doped alumi-nosilicate fibers at 250 nm: evidence for excitation transfer from oxygen deficiency centers to Yb3+ // JOSA B. 2010. Vol. 27, no. 10. P. 2087-2094.

[53] Mattsson K. E. Photo darkening of rare earth doped silica // Optics express. 2011. Vol. 19, no. 21. P. 19797-19812.

[54] Neustruev V. B. Colour centres in germanosilicate glass and optical fibres // Journal of Physics: Condensed Matter. 1994. Vol. 6, no. 35. P. 6901.

[55] Skuja L. Optically active oxygen-deficiency-related centers in amorphous silicon dioxide // Journal of Non-Crystalline Solids. 1998. Vol. 239, no. 1-3. P. 16 - 48.

[56] LaRochelle S., Ouellette F., Lauzon J. Two-photon excitation and bleaching of the 400 nm luminescence band in germanium-doped-silica optical fibres // Canadian Journal of Physics. 1993. Vol. 71, no. 1-2. P. 79-84.

[57] Gallagher M., Osterberg U. Spectroscopy of defects in germanium-doped silica glass // Journal of Applied Physics. 1993. Vol. 74, no. 4. P. 2771-2778.

[58] Cognolato, L. Chemical Vapour Deposition for Optical Fibre Technology // J. Phys. IV France. 1995. Vol. 05, no. C5. P. C5-975-C5-987.

[59] Kleinert P., Kirchhof J., Schmidt D. "Principles of the MCVD-Process (formation of high silica glasses from the gaseous phase)" // Proc. 5th Int. School of Coherent Optics. 1984. P. 42-49.

[60] Bubnov M. M., Gur'yanov A. N., Salganskii M. Y., Khopin V. F. Reaction of Germanium Tetrachloride with Oxygen under MCVD Fiber Preform Fabrication Conditions // Inorganic Materials. 2007. Vol. 43, no. 9. P. 968-971.

[61] Krichhof J., Unger S., Grau L., Funke A., Kleinert P. A new MCVD technique for increased efficiency of dopant incorporation in optical fibre fabrication // Crystal Research and Technology. 1990. Vol. 25, no. 2. P. K29-K34.

[62] Guryanov A., Salganskii M. Y., Khopin V., Kosolapov A., Semenov S. High-aperture optical waveguides based on fluorine-doped silica glass // Inorganic Materials. 2009. Vol. 45, no. 7. P. 823-826.

[63] Gur'yanov A., Khopin V., Salganskii M., Bubnov M., Likhachev M. GeO2-Rich Low-Loss Single-Mode Optical Fibers // Inorganic Materials. 2008. Vol. 44, no. 3. P. 278-284.

[64] Svelto O. Principles of Lasers. Springer, 2009.

[65] Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers, Revised and Expanded / Ed. by M. J. Digonnet. CRC Press, 2001.

[66] Becker P. M., Olsson A. A., Simpson J. R. Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology. Academic Press, 1999. P. 201-225.

[67] Desurvire E. Erbium doped fiber amplifiers. Principles and application. John Wiley & Sons, 1993. P. 100.

[68] Фирстов С. В., Шубин А. В., Хопин В. Ф., Мелькумов М. А., Буфетов И. А., Медвед-ков 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. 581-583.

[69] Bufetov I., Firstov S., Khopin V., Guryanov A., Dianov E. Visible luminescence and upcon-version processes in Bi-doped silicabased fibers pumped by IR radiation // 34th European Conference on Optical Communication / paper number Tu.3.B.4. 2008.

[70] Kweon G.-i. Noise figure of optical amplifiers // Journal of the Korean Physical Society. 2002. Vol. 41, no. 5. P. 617-628.

[71] Koponen J. J., Soderlund M. J., Tammela S. K. T., Po H. Photodarkening in ytterbium-doped silica fibers // European Symposium on Optics and Photonics for Defence and Security / International Society for Optics and Photonics. 2005. P. 599008.

[72] Дворецкий Д. А., Буфетов И. А., Вельмискин В. В., Зленко А. С., Хопин В. Ф., Семенов С. Л., Гурьянов А. Н., Денисов Л. К., 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. 762-769.

[73] Griscom D. L. On the natures of radiation-induced point defects in GeO2 — SiO2 glasses: reevaluation of a 26-year-old ESR and optical data set // Optical Materials Express. 2011. Vol. 1, no. 3. P. 400-412.

[74] Agnello S. Gamma ray induced processes of point defect conversion in silica // University of Palermo, Palermo. 2000. URL: http://hdl.handle.net/10068/319405.

[75] Henderson B., Imbusch G. F. Optical spectroscopy of inorganic solids. Oxford University Press, 2006. Vol. 44.

[76] Srivastava A. Luminescence of divalent bismuth in M2+BPO5 (M2+=Ba2+, Sr2+ and Ca2+) // Journal of Luminescence. 1998. Vol. 78, no. 4. P. 239 - 243.

[77] Skuja L. Isoelectronic series of twofold coordinated Si, Ge, and Sn atoms in glassy SiO2: a luminescence study // Journal of Non-Crystalline Solids. 1992. Vol. 149, no. 1-2. P. 77 - 95.

[78] Dolk L., Litzen U., Wahlgren G. The laboratory analysis of ion BiII and its application to the Bi-rich HgMn star HR 7775 // Astronomy & Astrophysics. 2002. Vol. 388, no. 2. P. 692-703.

[79] Moore C. E. Atomic Energy Levels, Vol. III (Molybdenum through Lanthanum and Hafnium through Actinium). 1958.

[80] George S., Verges J., Munsee J. Hyperfine-structure measurements in bismuth using a Fourier-transform spectrometer // JOSA B. 1985. Vol. 2, no. 8. P. 1258-1263.

[81] Wahlgren G., Brage T., Brandt J., Fleming J., Johansson S., Leckrone D., Proffitt C., Reader J., Sansonetti C. The Bismuth Abundance in the HgMn Stars x Lupi and HR 7775 and Improved Atomic Data for Selected Transitions of BiI, BiII, and BiIII Based on observations with the NASA/ESA Hubble Space Telescope, obtained at the Space Telescope Science Institute, which is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., under NASA contract NAS5-26555. // The Astrophysical Journal. 2001. Vol. 551, no. 1. P. 520.

[82] Bufetov I. A., Dianov E. M. Bi-doped fiber lasers // Laser Physics Letters. 2009. Vol. 6, no. 7. P. 487.

[83] Б.М. Смирнов and А.С. Яценко. Димеры. Новосибирск: Наука, 1997.

[84] Lindner G. G., Witke K., Schlaich H., Reinen D. Blue-green ultramarine-type zeolites with dimeric tellurium colour centres // Inorg. Chim. Acta. 1996. Vol. 22. P. 24792-24797.

[85] Sokolov V. O., Plotnichenko V. G., Koltashev V. V., Dianov E. M. Centres of broadband near-IR luminescence in bismuth-doped glasses // Journal of Physics D: Applied Physics. 2009. Vol. 42, no. 9. P. 095410.

Публикации автора

[1]* Е. М. Дианов, С. В. Алышев, А. В. Шубин, В. Ф. Хопин, А. Н. Гурьянов, ИК люминесценция волоконного световода на основе кварцевого стекла, легированного теллуром, Квант. электрон., 42(3), 189—191, 2012.

[2]* С. В. Алышев, К. Е. Рюмкин, А. В. Шубин, О. И. Медведков, В. Ф. Хопин, А. Н. Гурьянов, Е. М. Дианов, Волоконный лазер на основе активного световода, легированного теллуром, Квант. электрон., 44(2), 95--97, 2014.

[3]* Е. М. Дианов, С. В. Фирстов, С. В. Алышев, К. Е. Рюмкин, А. В. Шубин, В. Ф. Хопин, А. Н. Гурьянов, О. И. Медведков, М. А. Мелькумов, Новый висмутовый волоконный лазер, излучающий в диапазоне 1625 - 1775 нм, Квант. электрон., 44(6), 503-504, 2014.

[4]* S.V. Firstov, S.V. Alyshev, M.A. Melkumov, K.E. Riumkin, S.V. Shubin, E.M. Dianov, Bismuth-doped optical fibers and fiber lasers for a spectral region of 1600-1800 nm,, Opt. Lett., 39(24), 6927-6930, 2014.

[5]* S.V. Firstov, S.V. Alyshev, K.E. Riumkin, M.A. Melkumov, O.I. Medvedkov, E.M. Dianov, Watt-level, continuous-wave bismuth-doped all-fiber laser operating at 1.7 p,m,, Opt. Lett., 40(18), 4360-4363, 2015.

[6]* S.V. Firstov, S.V. Alyshev, V.F Khopin, M.A. Melkumov, A.N. Guryanov, E.M. Dianov, Photobleaching effect in bismuth-doped germanosilicate fibers, Opt. Express, 23(15), 1922619233, 2015.

[7]* E.M. Dianov, S.V. Firstov, S.V. Alyshev, K.E. Riumkin, S.V. Shubin, V.F. Khopin, A.N. Guryanov, O.I. Medvedkov, M.A. Melkumov, New Bismuth-Doped Fiber Laser Operating at 1625 - 1775 nm, in Proc. European Conf. on Optical Communications (ECOC 2014), paper number R1.5, Cannes 2014.

[8]* S.V. Firstov, S.V. Alyshev, M.A. Melkumov, E.M. Dianov, Bismuth-Doped Fiber Lasers and Optical Amplifiers For Extended Transmission Bands: The Nature of Bi-Relted Laser-Active Centers, in Proc. European Conf. on Optical Communications (ECOC 2015), paper number We.2.4.4, Valencia 2015.

[9]* S.V. Alyshev, S.V. Firstov, E.M. Dianov, Photobleaching phenomenon in bismuth-doped laser-active fiber, in Proc. Intern. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT 2015), paper number OC-O-1, Faro 2015.

[10]* С.В. Алышев, С.В. Фирстов, М.А. Мелькумов, Е.М. Дианов Висмутовые волоконные лазеры с длиной волны генерации в диапазоне 1.625-1.775 мкм, в трудах Всероссийской Конференции по Волоконной Оптике (ВКВО 2015), доклад A9-1, Пермь 2015.

[11]* С.В. Фирстов, С.В. Алышев, К.Е. Рюмкин, В.Ф. Хопин, М.А. Мелькумов, А.Н. Гурьянов, Е.М. Дианов, Висмутовый волоконно-оптический усилитель для спектральной области 1600-1800 нм, Квант. электрон., 45(12), 1083—1085, 2015.

[12]* E.M. Dianov, S.V. Firstov, V.F. Khopin, S.V. Alyshev, K.E. Riumkin, A.V. Gladyshev, M.A. Melkumov, N.N. Vechkanov, A.N. Guryanov, Bismuth-doped fibers and fiber lasers for a new spectral renge of 1600-1800 nm, in Proc. SPIE 97280, 97280U-1-97280U-6, 2015.

[13]* S.V. Firstov, V.F. Khopin, S.V. Alyshev, K.E. Riumkin, M.A. Melkumov, A.N. Guryanov, E.M. Dianov, Bismuth-doped Optical Fiber Amplifier and Watt-Level CW Laser for the Spectral Region 1600-1800 nm,, in Proc. Optical Fiber Communications Conference and Exposition (OFC 2016), paper number M3D.6, Anaheim, California, USA.

[14]* S.V. Firstov, S.V. Alyshev, K.E. Riumkin, V.F. Khopin, A.N. Guryanov, M.A. Melkumov, E.M. Dianov, A 23-dB bismuth-doped optical fiber amplifier for a 1700-nm band, Scientific Reports, 6, 28939, 2016.

[15]* S.V. Firstov, E.G. Firstova, S.V. Alyshev, V.F. Khopin, K.E. Riumkin, M.A. Melkumov, A.N. Guryanov, E.M. Dianov, Recovery of IR luminescence in photobleached bismuth-doped fibers by thermal annealing, Laser Phys. Lett., 26, 084007, 2016.

[16]* S.V. Firstov, S.V. Alyshev, E.G. Firstova, M.A. Melkumov, A.M. Khegay, V.F. Khopin, A.N. Guryanov, E.M. Dianov, Dependence of the photobleaching on laser radiation wavelength in bismuth-doped germanosilicate fibers, J. Lumin., http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.10.027, 2016.