Geri Dön

Spectroscopic and laser characterizarion of erbium/ytterbium co-doped glasses near 1.5 µm

Erbiyum/iterbiyum katkılı camların 1.5 µm civarında spektroskopik ve lazer karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 999745
  2. Yazar: EYLÜL NİHAN KAMUN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Engineering Sciences, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

The experimental study discussed in this thesis focuses on the design and construction of a laser setup in order to characterize the lasing performance of Er3+/Yb3+ co-doped bulk phosphate glass lasers operating near 1.5 m. Phosphate glass samples with a constant thickness of about 2 mm and with varying concentrations of erbium and ytterbium were investigated by performing output power, output spectrum, power efficiency, and incident threshold pump power measurements. The variation of these laser parameters was investigated as a function of erbium and ytterbium concentration in order to determine the optimum combination of Er3+/Yb3+ concentration that maximizes the output power and power slope efficiency, and minimizes the lasing threshold pump power. Three different sets of synthesized phosphate glass samples were used: 1) set 1 included phosphate samples with a constant Yb3+ concentration of 8 mol% and varying Er3+ concentration of 0.05, 0.1, 0.15, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 mol%. 2) set 2 included phosphate samples with a constant Er3+ concentration of 0.25 mol% and varying Yb3+ concentration of 2, 4, 6, 8, and 10 mol%. 3) set 3 included phosphate samples with a constant Er3+ concentration of 0.5 mol% and varying Yb3+ concentration of 2, 4, 6, 8, and 10 mol%. The optimum combination of concentrations was found as 0.25 mol% Er3+ and 6 mol% Yb3+. Laser characterization results of this glass resulted in an output power as high as 43 mW with 420 mW of pump power. The threshold pump power and power slope efficiency were measured as 47 mW, and 12%, respectively. The tuning capability of this glass laser was also investigated and a broad range of tuning from 1489 to 1576 nm was achieved. This best-performing glass laser was compared with a commercial, 2-mm-thick Schott LG950 glass laser. The power slope efficiency of the commercial sample was nearly twice as large in comparison with the optimum sample and was measured 23%. The proposed experimental method offers a versatile approach for the direct experimental evaluation and optimization of dopant concentrations in glass laser gain media.

Özet (Çeviri)

Bu tezde ele alınan deneysel çalışma, 1.5 μm civarında çalışan Er3+/Yb3+ katkılı kitle fosfat cam lazerlerinin performansını karakterize etmek amacıyla bir lazer düzeneğinin tasarımı ve yapımına odaklanmaktadır. Yaklaşık 2 mm sabit kalınlığa ve değişen erbiyum ve iterbiyum konsantrasyonlarına sahip fosfat cam örnekleri, çıkış gücü, çıkış spektrumu, güç verimi ve eşik pompa gücü ölçümleri yapılarak incelenmiştir. Bu lazer parametrelerinin değişimi, erbiyum ve iterbiyum konsantrasyonlarının bir fonksiyonu olarak incelenmiş, çıkış gücü ile güç eğimi verimliliğini en üst düzeye çıkaran, aynı zamanda lazer eşik pompa gücünü en aza indiren optimum Er3+/Yb3+ konsantrasyon değerleri belirlenmiştir. Üç farklı sentezlenmiş fosfat cam numune seti kullanılmıştır: 1) Set 1, sabit %8 mol Yb3+ konsantrasyonuna ve %0.05, %0.1, %0.15, %0.25, %0.5, %0.75 ve %1 mol Er3+ konsantrasyonuna sahip fosfat numunelerini içermiştir. 2) Set 2, sabit %0.25 mol Er3+ konsantrasyonuna ve %2, %4, %6, %8 ve %10 mol Yb3+ konsantrasyonuna sahip fosfat numunelerini içermiştir. 3) Set 3, sabit %0.5 mol Er3+ konsantrasyonuna ve %2, %4, %6, %8 ve %10 mol Yb3+ konsantrasyonuna sahip fosfat numunelerini içermiştir. Optimum numunenin Er3+ ve Yb3+ konsantrasyonları %0.25 mol Er3+ ve %6 mol Yb3+ olarak bulunmuştur. Optimum numune kullanılarak, 420 mW pompa gücüyle, 43 mW'a varan çıkış gücü elde edilmiştir. Eşik pompa gücü ve güç eğimi verimliliği sırasıyla 47 mW ve %12 olarak ölçülmüştür. Bu cam lazerin çıkış dalga boyu, 1489 nm'den 1576 nm'ye kadar ayarlanabilmiştir. En iyi performans gösteren cam numunesi, ticari, 2 mm kalınlığında Schott LG950 lazer camı ile karşılaştırılmıştır. Ticari numunenin güç eğimi verimliliği, optimum numuneye kıyasla yaklaşık iki kat daha büyük (%23) ölçülmüştür. Geliştirilen deneysel yöntem, farklı kompozisyona sahip lazer camlarındaki erbiyum ve iterbiyum konsantrasyonlarının optimizasyonunu amaçlayan etkin bir deneysel yaklaşım sunmaktadır.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    421229

    Nadir toprak iyonları ile katkılandırılmış çinko oksit tellürit (TeO2-ZnO) camlarda beyaz ışık üretimi ve karakterizasyonu

    Characterization and generation of white light in rare earth ions doped zinc oxide telluride (TeO2-ZnO) glasses

    AYFER KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK

  2. Tez No

    465463

    Y2O3 ve Yb+3:Y2O3 partiküllerinin üretimi ve karakterizasyonu

    Y2O3 and Yb+3:Y2O3 particles production and characterization

    ELİF EMİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN

  3. Tez No

    690912

    Moleküler baskılı floresannanoparçacıkların sentezlenmesi ve sensörsistemlerinde kullanımlarının incelenmesi

    Synthesis of molecularly imprintedfluorescent nanoparticles and their use insensor systems

    CEREN KAYMAZ KUŞÇUOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT BARSBAY

  4. Tez No

    269587

    Material characterization with terahertz time-domain spectroscopy

    Zaman eksenli terahertz spektroskopisi ile materyal karakterizasyonu

    DEVRİM KÖSEOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF. DR. SİNAN BİLİKMEN

    YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN

  5. Tez No

    47385

    Spectroscopic characterization of laser produced plasmas and divestigation of physical plasma parameters

    Laser ile oluşmuş plazmaların spektroskopik karakterizasyonu ve fiziksel parametrelerinin incelenmesi

    ŞERİFE YALÇIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1995

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    DR. GREGORY W. FARİS

    PROF.DR. ALİ GÖKMEN

Geri Dön