Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
102
T4: O–5 
Investigation of the influence of modifiers content on structural 
and optical properties of germanium glasses doped with RE ions 
 
Renata Jadach
1
, Marcin Kochanowicz
2
, Jacek Żmojda
2
, Piotr Miluski
2
, 
Maciej Sitarz
1
, and Dominik Dorosz
1
 
 
1 
University of Science and Technology  in  Krakow,  Faculty of Materials Science and  Ceramics,  al. 
Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland, e-mail: [e-mail] 
2 
Bialystok  University  of  Technology,  Faculty  of  Electrical  Engineering,  Wiejska,  45D,  15-351 
Bialystok, Poland 
  
 
Due  to  the  photonics  applications,  rare-earth  doped  glasses  (RED)  emitting  at  the  visible-
NIR are under constant interest by many research groups. In fact the choice of host material is 
crucial  because  of  further  optical  properties  and  fiber  manufacturing.  Among  oxide  glasses 
germanate possess high solubility of RE ions, good thermal stability, high refractive index and 
relatively low phonon energy [1]. Gallium modified glasses characterizes  of chemical stability 
against crystallization, good mechanical properties and relatively low phonon energy [2].  
 
This research is focused on finding the correlation between structure of obtained glasses and 
their luminescence properties. Exchange of one modifier to another in the glass structure cause 
changes  in  the  structure  and  optical  properties  in  a  dependent  manner.  Different  type  and 
amount  of  modifier  can  change  the  environment  of  rare  earth  ion  in  the  glass  structure  and 
follow it luminescence properties. 
 
The investigated  glassy system GeO2-Ga2O3-BaO-M,  where  M-modifier  of  various  molar 
content  was  doped  with  rare  earth  ions.  Following  study  of  prepared  glasses’  samples  were 
executed:  X-ray Diffraction measurements (Panalytical Empyrean powder diffractometer using 
Cu Kα (λKα = 1.54186 Å)), SEM/EDS (SEM-FEI Nova 200 NanoSEM), FTIR spectra (Bruker 
Company  Vertex  70v  spectrometer  and  Horriba  Yvon  Jobin  LabRAM  HR  micro-Raman 
spectrometer), luminescence spectra (Acton Spectra Pro 2300i monochromator and laser diode).
 
  
Keywords: germanium-gallate glass, luminescence, structure, spectroscopy.  
 
References  
[1]  W. Zhang, X. Liu, X. Fan, L. Hu, L. Zhang, Opt. Mater. 37 (2014) 793. 
[2]  W.A. Pisarski, L. Żur, M. Kowal, J. Pisarska, J. Alloy. Compd. 651 (2015) 565. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
103
T4: O–6 
Distributed fluorescent optical fiber proximity sensor 
 
Ramona Gălătuș
1
, Paul Faragó
1
, and Piotr Miluski
2
 
 
1 
Bases of Electronics Department, Technical University of Cluj-Napoca, Str. Memorandumului nr. 
28, Romania, e-mal: [e-mail] 
2 
Department of Power Engineering Photonics and Lighting Technology, Białystok Technical 
University, Bialystok, Poland 
 
 
A  fluorescent  optical  fiber  is  a  fiber  which  exhibits  certain  sensitivity  to  an  incident 
phenomenon, e.g. oxygen molecules, high energy particles, UV or blue light [1, 2]. Operation of 
the fluorescent fiber depends on the doping material in the fiber core, which determines specific 
fluorescent and optical characteristics. Fluorescent optical fibers exhibit a variety of interesting 
applications reported in literature [3–8].  
 
In  this  work  we  have  employed  a  fluorescent  fiber  for  the  implementation  of  a  proximity 
sensor. Operation of the optical proximity sensor relies on the fact that the presence or absence 
of a person in the vicinity of the sensor will influence the incident illumination, and will change 
the fiber fluorescence response accordingly. 
 
We have tested and determined some characteristics of a 1mm red fluorescent fiber available 
from  Industrial  Fiber  Optics  [2,  8].  Different  light  sources  were  used  to  characterize  the 
fluorescent fiber: blue, white and red LEDs and a halogen lamp. Next, the fiber is fed to an IF-
91 photodiode [2] and the diode voltage drop VD was measured under various fiber illumination 
conditions.  In laboratory  environment, the nominal  diode  voltage  drop  measures 140mV.  Test 
scenarios account for varying the distance d between the photodiode and the fiber illumination 
point,  and  the  height  h  of  the  light  source  referred  to  the  fiber.  Extensive  measurements  were 
performed. The fiber emission intensity exhibits a decrease with the distance d. The closer is the 
fiber illumination point to the photodiode, the larger will the photodiode voltage drop be. Blue 
and  white  incident  light  had  the  greatest  influence  on  fiber  emission  power,  achieving  a 
photodiode  voltage  drop  as  large  as  360mV.  The  photodiode  voltage  drop  vs.  incident  light 
power  exhibits  a  logarithmic  dependency.  Increasing  the  incident  light  power  over  a  certain 
value  won’t  bring  considerable  improvement  on  fiber  emission.  Axial  illumination  of  the 
fluorescent fiber with the halogen lamp, which results in a diode voltage drop of 350 mV.  
 
Based  on  the  characterization  results,  the  proposed  setup  for  the  implementation  of  the 
optical proximity sensor assumes having the halogen lamp deployed for axial fiber illumination 
and  a  blue  LED  for  side  illumination.  Measurement  results  of  the  prototype  validate  the 
proposed concept.
 
 
Keywords: optical fibers, red fluorescence, proximity distributed sensing  
 
Acknowledgment 
This  paper  was  supported  by  UEFISCDI,  project  number  PN  III  -  67PED/2017  for  Romanian  authors’ 
contributions and COST MP1401 for Poland author’s contribution. 
 
References  
[1]  ***, Axial Versus Side Illumination of a Fluorescent Cladding Optical Fiber. 
[2]  http://i-fiberoptics.com 
[3]  H. Aouani, F. Deiss, J. Wenger, P. Ferrand, N. Sojic, H. Rigneault, Opt. Express (2009) 18912.  
[4]  H.  Zheng,  L.  Hao,  H.  He,  KESE  '09.  Pacific-Asia  Conference  on  Knowledge  Engineering  and 
Software Engineering (2009). 
[5]  P. Aiestaran, V. Dominguez, J. Arrue, J. Zubia, Opt. Mater. (2009) 1101. 
[6]  P. Miluski, D. Dorosz, M. Kochanowicz, J. Żmojda, Electron. Lett., doi: 10.1049/el.2016.1491. 
[7]  P. Miluski, M. Kochanowicz, J. Żmojda, D. Dorosz, Chinese Opt. Lett. 14 (2016) 121602. 
[8]  N. Cennamo, R. Galatus et al., IEEE SAS 2017, 13-15 March 2017, New Jersey, USA. 

---