Dehydration processing of Er3+-doped barium gallo-germanate glasses with ultra-low hydroxyl absorption for near and mid-infrared applications
Notice bibliographique
Résumé
In barium gallo-germanate glasses, the extrinsic absorption losses from hydroxyl (-OH) groups are mostly due to the hygroscopic nature seen in the glass, its raw precursors and from the environment during the melting process. Their vibrations (harmonic or overtone) cause detrimental absorption bands in the infrared region which limit their use as host materials for rare-earth ions emitting in the infrared. It is therefore essential to minimize the concentration of (-OH) groups in the glass. Here, we present a dehydration method to prepare barium gallo-germanate glasses at high temperature (>1500 °C) under a controlled atmosphere (Ar-filled, with 0.1 ppm O 2 and 0.1 ppm H 2 O) with ammonium bi-fluoride (NH 4 F–HF) as dehydrating agent to lower (–OH)–based absorption coefficient down to 0.006 cm −1 at 3300 nm wavelength. This improvement allows a significant lengthening of the lifetimes of the electronic transition in the near infrared at 1000 nm ( 4 I 11/2 → 4 I 15/2 ) and 1537 nm ( 4 I 13/2 → 4 I 15/2 ) in the glasses with ultra-low hydroxyl content due to reduced (-OH) quenching. This work paves the way for developing efficient barium gallo-germanate solid-state laser components for sensing operation in the near and mid-infrared spectral range (1–5 μm). We investigated dehydration routes to synthesize barium gallo-germanate glasses with ultra-low hydroxyl (-OH) groups at high temperature (>1500 °C). We demonstrate that the synthesis under a controlled atmosphere (Ar-filled, with 0.1 ppm O 2 and 0.1 ppm H 2 O) allows to reduce signicantly the amount of –OH groups in the glass. This preparation method combined with the introduction of ammonium bi-fluoride (NH 4 F–HF) as dehydrating agent enables to obtain t a significant lengthening of the lifetimes corresponding to the electronic transition in the near infrared at 1000 nm ( 4 I 11/2 → 4 I 15/2 ) and 1537 nm ( 4 I 13/2 → 4 I 15/2 ) in the glasses with ultra-low hydroxyl content due to reduced –OH quenching is shown. This work paves the way for developing efficient barium gallo-germanate solid-state laser components in the short wave infrared range and opens up potential applications in the mid wave infrared range.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».