Comparison of 4.5–6 μm luminescent and lasing properties of rare earth dopants in chalcogenide glasses

Characteristics of a CW ∼5 μm Ce3+-doped chalcogenide glass fiber laser

“…In contrast to Tb 3+ -doped mid-infrared fiber lasers [14,15], Ce 3+ -doped fiber laser had no tendency to non-relaxing spike operation. According to [15], the mechanism of spiking in heavily Tb 3+ -doped fibers is associated with up-conversion process ( 7 F 5 + 7 F 5 → 7 F 3 + 7 F 6 ) involving the high lying 7 F 3 Tb 3+ level. The very simple energy level structure of Ce 3+ ions exclude the up-conversion processes and is the reason for continuous operation.…”

“…Figure 2 presents the experimental absorption cross-section spectrum of Ce 3+ ions together with their emission crosssection calculated with the use of McCumber relation [16] as described in [7].…”

“…The present paper is devoted to the investigations of chalcogenide fiber lasers doped with Ce 3+ ions. Ce 3+ ions in chalcogenide glasses and fibers have recently been shown as efficient sources of mid-infrared coherent [7] and noncoherent [8] radiation. Bulk Ce 3+ -doped selenide glasses have already demonstrated impressive mid-infrared laser properties in pulsed regimes [9][10][11].…”

Оптические свойства халькогенидных стекол системы Ga-Ge-Sb-Se, легированных ионами тербия и диспрозия, вблизи края полосы фундаментального поглощения

“…Поэтому при накачке на длинах волн меньше 2 µm возможна передача энергии между ионами и связанными состояниями в запрещенной зоне. Можно предположить, что именно по этой причине в селенидных стеклах у ионов тербия время жизни люминесценции в среднем ИК диапазоне в разы выше, чем у ионов диспрозия [4].…”

“…Оптические волокна из ХС, легированных ионами РЗЭ, используются в разработках инфракрасных (ИК) лазеров и усилителей, а также широкополосных источников излучения [2,3]. В объемных образцах ХС, легированных ионами Tb 3+ , Pr 3+ и Ce 3+ [4], и в халькогенидных световодах, легированных Tb 3+ [5,6], продемонстрирована лазерная генерация в области длин волн 5−5.5 µm. На основе халькогенидного световода, легированного Pr 3+ , создан люминесцентный источник на длинах волн 4.0−5.5 µm, который прошел успешное тестирование в волоконнооптической сенсорной системе [7].…”