Come ultima analisi delle misure effettuate ´e utile andare a con- frontare i valori dedotti delle sezioni d’ urto di emissione e di as- sorbimento. Questo pu´o servire a valutare la possibilit´a o meno di ottenere un effetto laser e in quale regione da parte dei cristalli da noi cresciuti, sulla base delle relative posizioni delle curve di assorbi- mento e di emissione. In fig 5.20, 5.21 e 5.22 sono riportati i risultati polarizzazione per polarizzazione, ed in particolare nei grafici rela- tivi alla polarizzazioni π e σ si pu´o notare una finestra attorno ai 1660 nm in cui l’ emissione ´e favorita rispetto all’ assorbimento.
1450 1500 1550 1600 1650 1700 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 cm 2 x 1 0 - 2 0 (nm) Polarizzazione abs em
Figura 5.20: Confronto tra le sezioni d’ urto di emissione e assorbimento per la transizione4I
1450 1500 1550 1600 1650 1700 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 cm 2 x 1 0 - 2 0 (nm) Polarizzazione abs em
Figura 5.21: Confronto tra le sezioni d’ urto di emissione e assorbimento per la transizione4I
13/2 →4I15/2in fibra di LiNbO3: 0.6% Er. Polarizzazione σ.
1450 1500 1550 1600 1650 1700 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 cm 2 x 1 0 - 2 0 (nm) Polarizzazione abs em
Figura 5.22: Confronto tra le sezioni d’ urto di emissione e assorbimento per la transizione4
Durante lo svolgimento di questa tesi sono stati cresciuti monocristal- li di LiNbO3 in forma di fibre, utilizzando la tecnica del µ-PD. Ab-
biamo realizzato pi´u di venti campioni e fra questi la maggior parte presenta buone qualit´a ottiche, grazie anche ai miglioramenti appor- tati all’ apparato di crescita, che ´e stato modificato per ottenere un miglior controllo della temperatura nella fornace e ridurre i gradienti termici all’ interno della stessa.
I campioni sono stati sottoposti ad analisi di diffrazione a raggi X, evidenziando la loro natura monocristallina.
Sui cristalli cresciuti con diverse percentuali di drogaggio di ioni trivalenti di erbio, sono stati poi misurati gli spettri di assorbimen- to a temperatura ambiente su un range di lunghezze d’ onda tra i 300 e i 1700 nm, i quali hanno confermato entro la sensibilit´a del nostro apparato il corretto inserimento del drogante nella matrice ed escluso la presenza di eventuali contaminanti, mostrando i picchi corrispondenti alle transizioni caratteristiche dell’ erbio ritrovate in letteratura. L’ analisi dei dati ricavati dalle misure di assorbimento relative a differenti drogaggi ha confermato che il drogante si fos- se effettivamente inserito nei cristalli nella quantit´a indicata nom- inalmente. Analisi svolte su porzioni diverse degli stessi campioni hanno poi permesso di verificare l’ omogeneit´a spaziale della con- centrazione di drogante lungo tutta l’ estensione delle fibre: questa, in particolare, ´e una importante caratteristica dei cristalli cresciuti con il metodo µ-PD. Le misure degli spettri di assorbimento effet- tuate in tre diverse polarizzazioni hanno anche permesso di ricavare
livelli energetici, ed anche relativi allo stesso livello su campioni che presentavano drogaggi diversi. Queste misure hanno ancora una vol- ta confermato l’ omogeneit´a della concentrazione del drogante, oltre a fornire valori dei tempi di vita che sono risultati in buon accordo con quelli riscontrati in letteratura.
I livelli di cui ´e stato misurato il decadimento temporale sono: 4S 3/2
(550 nm),4F
9/2 (660 nm),4I11/2 (980 nm) e4I13/2 (1530 nm). Infine,
sono state effettuate misure di fluorescenza riguardanti alcune tran- sizioni di interesse quali quelle dai livelli4S
3/2 →4I15/2,4I13/2 →4I15/2
e 4I
11/2 →4I13/2. Le misure riguardanti la transizione 4I13/2 →4I15/2
sono state eseguite in tre diverse polarizzazioni per determinare l’ effetto dell’ orientazione dei campi elettrico e magnetico relativa- mente agli assi ottici e da queste misure ´e stata calcolata la sezione d’ urto di emissione stimolata. Anche in questo caso i dati da noi ottenuti sono in accordo con la letteratura.
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Voglio ringraziare prima di tutto la mia famiglia, che mi ha sem- pre aiutato e sostenuto per raggiungere questo traguardo impor- tante; Maddalena per essermi stata vicina con affetto in tutti questi anni; i miei amici, pisani e non, che non voglio elencare per paura di dimenticare qualcuno, e che non smetter´o mai di ringraziare per tutto quello che fanno per me.
Questo lavoro non sarebbe stato possibile senza il paziente e prezioso aiuto di Daniela, che mi ha dato utili consigli e mi ha insegnato tan- to in questi mesi; naturalmente un grazie va anche alla dott.ssa Alessandra Toncelli e al prof. Mauro Tonelli per gli insegnamenti e la fiducia che dimostrano di avere in me, e a tutto il gruppo che mi ha accolto da subito con affetto e simpatia.