| 研究概要 |
フッ化物ガラス中に3価の希土類イオンの発光・吸収に関して以下の知見及び成果を得た。
これまでに、代表的なフッ化物ガラスであるZBLAN(ZrF_4系フッ化物ガラス)・YABC(ALF_3系フッ化物ガラス)の両組成において、分子動力学法によって作成した原子レベルの構造モデルから見積もった結晶場パラメータによる希土類イオンの4f電子への影響を見積もることにより、4f電子のエネルギー準位の分裂とその間の遷移速度を求めることができ、Pr^<3+>,Er^<3+>,Tm^<3+>の各希土類イオンの吸収スペクトルや輻射遷移速度が実測と対応することを見出した。さらに、Nd^<3+>,Ho^<3+>においても、同様に本研究の手法が適用できることがわかった。
(2)(1)におけるスペクトルの算出をもとにして、さらに、無輻射遷移である多フォノン緩和速度や希土類イオン間のエネルギー移動速度を求めることにより、様々な励起条件における希土類イオンの励起状態を見積もることができる。特に、2つの波長の異なる励起光を用いた場合や試料をファイバー状にして、励起光を閉じ込めた場合、2種類の異なる希土類イオンを添加した場合などに対しても、見積もることができ、一部のパレス光を用いた場合においては、その実測と十分に対応することがわかった。また、ファイバーを仮定した場合に連続光の2波長を用いて励起した場合に、光増幅・ファイバーレーザーのための反転分布形成の効率に関しても知見を得ることができた。
(3)昨年度行ってきた解析手法の確立のためには、さらに、適用範囲を広げるために、他のフッ化物ガラスの構造解析を行っている。
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