Fabricación y Caracterización de un Sensor Óptico de Temperatura a Base de Vidrios Teluritos Dopados con Er3+-Yb3+ Mediante el Método de Razón de Intensidad de Fluorescencia

Abstract

El desarrollo de termómetros ópticos de alta precisión y sensibilidad está recibiendo la atención de diferentes centros de investigación e industrias en las últimas décadas. El uso de vidrios dopados con iones de tierras raras presenta un elevado potencial para este fin debido a su aplicación en fibras ópticas. En este contexto, los vidrios teluritos presentan excelentes propiedades ópticas, térmicas, estructurales y sensoriales. En esta investigación se propuso la fabricación de un vidrio telurito dopado con Er3+-Yb3+ como termómetro óptico basado en la técnica de relación de intensidades de fluorescencia mediante espectroscopia de conversión ascendente. Estos vidrios se fabricaron mediante la técnica convencional de fusión-enfriamiento rápido y fueron caracterizados por calorimetría diferencial de barrido, medidas de índice de refracción, absorción y espectroscopia de luminiscencia. Se estudió su rendimiento de detección térmica en los niveles acoplados térmicamente 2H11/2 y 4S3/2 en el intervalo de temperaturas de 93 – 348 K (-180 – 75 °C) bajo diferentes potencias de excitación. La sensibilidad térmica disminuye con el incremento de la potencia de excitación. No obstante, estos vidrios presentan una excelente emisión y respuesta térmica, así como un elevado índice de refracción y estabilidad térmica en comparación con otros vidrios teluritos. Por lo tanto, estos vidrios son candidatos ideales para aplicaciones de termometría óptica, material luminiscente y fibra óptica.