Influence of GeO2 Content on the Spectral and Radiation-Resistant Properties of Yb/Al/Ge Co-Doped Silica Fiber Core Glasses

材料科学 离子 兴奋剂 分析化学(期刊) 价(化学) 电子顺磁共振 辐照 吸收(声学) 荧光 纤维 核磁共振 光学 化学 复合材料 光电子学 物理 有机化学 核物理学 色谱法
作者
Yiming Zhu,Yan Jiao,Yue Cheng,Chongyun Shao,Chunlei Yu,Ye Dai,Lili Hu
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (6): 2235-2235
标识
DOI:10.3390/ma15062235
摘要

In this study, Yb/Al/Ge co-doped silica fiber core glasses with different GeO2 contents (0-6.03 mol%) were prepared using the sol-gel method combined with high-temperature sintering. The absorption, fluorescence, radiation-induced absorption, continuous-wave electron paramagnetic resonance spectra, and fluorescence decay curves were recorded and analyzed systematically before and after X-ray irradiation. The effects of GeO2 content on the valence variations of Yb3+/Yb2+ ions, spectral properties of Yb3+ ions, and radiation resistance of Yb/Al/Ge co-doped silica glasses were systematically studied. The results show that even if the GeO2 content of the sample is relatively low (0.62 mol%), it can inhibit the generation of Yb2+ ions with slight improvement in the spectral properties of Yb3+ ions in the pristine samples and effectively improve its radiation resistance. Direct evidence confirms that the generation of trapped-electron centers (Yb2+/Si-E'/Al-E') and trapped-hole centers (Al-OHC) was effectively inhibited by Ge co-doping. This study provides a theoretical reference for the development of high-performance, radiation-r esistant Yb-doped silica fibers.
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