Complejos de Erbio (III) e Iterbio (III) con ligandos fluorados para aplicaciones fotónicas en telecomunicaciones: EDFAs y YEDFAs

Abstract

El presente PFC constituye una contribución novedosa en el campo de los EDFAs y los YEDFAs al aportar la síntesis y caracterización de nuevos complejos de erbio(llI) e iterbio(llI) con ligandos dicetonato fluorados como dopantes. La utilización de tales ligandos fluorados permite que la intensidad de la fotoluminiscencia de los complejos de erbio resulte tres veces superior a la de sus homólogos no fluorados y que para concentraciones 0,015 M de los nuevos complejos de erbio(lIl) en sílice se consigan emisiones a 1540 nm con FWHM de hasta 80 nm. Cuando en vez de EDF As se trata de YEDF As, las claves son la utilización de concentraciones de iterbio altas y que el núcleo esté dopado con fósforo. El hallazgo de la isoestructuralidad para los complejos de erbio e iterbio justifica su utilización conjunta como dopantes en vidrios fosfato para facilitar la transferencia eficiente de energía de los iones Yb3+ a los Er3+ en procesos de bombeo. Aparte de estos resultados, el trabajo recoge una puesta al día sobre conocimientos generales sobre EDFAs y YEDFAs, la problemática que afecta a los materiales para su fabricación (hidroxilación y clustering) y las expectativas para ensayar vidrios fluorados tipo ZBLAN y materiales plásticos perfluorados como anfitriones

/ This research is a novel contribution to the EDFAs and YEDFAs area of study, presenting the synthesis and characterization of novel Er3+ and Yb3+ complexes with fluorinated diketonates as dopants. The use of these fluorinated ligands allows the erbium complexes’ photoluminescence intensity to be three times higher than that of their non-fluorinated counterparts and, for 0.015 N concentrations of the novel Er3+ complexes in silica, emission at 1540 nm with 80 nm FWHM is achieved. With regard to YEDFAs, the key is to use high Yb3+ concentrations and doping the core with phosphorous. The find that erbium and ytterbium complexes are isostructural justifies their joint utilization as dopants in phosphate glass in order to facilitate an efficient energy transfer from the Yb3+ ions to the Er3+ ions during the pumping process. In addition to these results, this document also comprises a review of the state-of the-art of EDFAs and YEDFAs technology, the problems that affect the materials for their manufacture (hydroxylation and clustering) and the prospects to assay ZBLAN fluorinated glass and perfluorinated plastic materials as hosts.