Фторидные стекла – перспективные материалы для фотоники

Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН и Физического института им. П.Н. Лебедева РАН опубликовали в журнале Optical Materials обзор, посвященный исследованиям оптических и спектральных свойств фторцирконатных стекол. Продемонстрировано, что активированные катионами марганца или редкоземельных металлов (церий, неодим, европий, эрбий и тулий) фторцирконатные стекла обладают широким диапазоном пропускания и являются перспективным материалом для создания источников излучения в спектральной области от ближнего ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона. Модификация стекол различными анионами или катионами, растворимыми в расплаве, позволяет изменять их свойства непосредственно при синтезе. В обзоре проанализировано современное состояние областей применения этих стекол в инфракрасной оптике, сцинтилляционной технике, медицинской диагностике, фотовольтаике и светодиодных источниках теплого белого света.

Одним из основных преимуществ фторидных стекол по сравнению со стеклами других классов, например, оксидными, является широкая вариабельность составов, что позволяет вводить в их состав различные переходные и редкоземельные катионы. С момента получения первых примеров фторцирконатных систем начался интенсивный поиск новых стеклообразующих составов во фторидных системах. Теоретические расчеты показывали, что затухание оптического сигнала в них должно быть на два порядка ниже, чем в популярных кварцевых стеклах. Появилась надежда получить новый материал для дальних волоконнооптических линий связи. До сих пор не удалось создать такие линии на основе фторидных стекол, но они нашли применение в других оптических приборах, работающих в диапазоне от ультрафиолета до инфракрасной области.