Materiais à base de óxidos de metais pesados são de relevância para diversas aplicações devido aos seus altos índices de refração, baixa energia de fônon (500 até 700 cm-1), e ampla janela de transmissão desde a região do visível até a do infravermelho médio (400-7000 nm). Neste trabalho foram produzidos com a técnica melt quenching vidros GeO2 - Bi2O3 dopados com íons de Tm3+ e Er3+ e codopados com ambos, com e sem nanopartículas metálicas, de forma a determinar os seus potenciais para operarem como amplificadores em 1470 nm e 1530 nm; nestes casos a banda larga proveniente da superposição das emissões associadas aos íons de Tm3+ e Er3+ abrange a região das bandas de telecomunicação E+S+C (1300 - 1600 nm). Os mecanismos de transferência de energia entre íons de terras-raras são estudados e são mostrados resultados de absorção, luminescência, tempo de vida e ganho relativo nas amostras somente dopadas com Tm3+ e Er3+ e codopadas com Tm3+ e Er3+. Os efeitos das nanopartículas metálicas são também investigados. Ressalta-se a amostra com 0,2% de Er2O3 e 0,2% de Tm2O3 com 0,5/0,05 % de AgNO3 para tratamento de 2 h, com aumento de luminescência significativo na região do visível e emissão de intensa luz verde; na região do infravermelho só houve diminuição da luminescência. Ganho relativo foi determinado no material vítreo, com ausência de guias de onda, seguindo procedimento estabelecido pelo grupo anteriormente. O ganho relativo foi medido em 1470 nm e 1530 nm nas amostras codopadas com 0,2% de Er2O3 e 0,2% de Tm2O3 e 0,2% de Er2O3 e 1,0 % de Tm2O3. Em 1530 nm os ganhos obtidos encontram-se bem próximos sendo de 2,35 dB/cm para amostra com 0,2% de Er2O3 e 1,0 % de Tm2O3 e de 2,46 dB/cm para a amostra com 0,2% de Er2O3 e 0,2 % de Tm2O3. Em 1470 nm os ganhos foram de 3,9 dB/cm e 1,98 dB/cm para as amostras com 0,2% de Er2O3 e 0,2% de Tm2O3 e 0,2% de Er2O3 e 1,0 % de Tm2O3, respectivamente. A amostra dopada somente com 0,2% de Er2O3 apresentou ganho de 5,2 dB/cm, em 1530 nm, superior às codopadas. Os tempos de vida dos íons de Bi+ comprovaram a transferência de energia para íons de Er3+ e Tm3+. Os tempos de vida medidos em 1530 nm e 1470 nm identificaram transferência de energia entre os íons de Er3+ e de Tm3+. Os resultados apresentados indicam que as amostras codopadas são promissoras para aplicações em amplificadores de banda larga na região do infravermelho próximo, no que se refere as bandas de telecomunicação E+S+C.

Materials based on metal oxides are important due to diverse applications because of their high refractive index, low phonon energy (500-700 cm-1), and wide transmission from the visible to medium region (400-7000 nm). In this work GeO2 Bi2O3 doped glasses were prepared with the melt quenching technique doped with Tm3+ and Er3+ ions and codoped with both of them, with and without metallic nanoparticles, in order to determine their potential to operate as amplifiers at 1470 nm and 1530 nm; in these cases, the broadband resulting from the superposition of Tm3+ and Er3+ emissions cover the region of the E+S+C telecommunication bands. The mechanisms of energy transfer between rare earth ions are studied and results of absorption, luminescence, lifetime and relative gain are shown in samples only doped with Tm3+ and Er3+ and codoped with Tm3+ and Er3+. The effects of metallic nanoparticles are investigated. We highlight the sample with 0.2% of Er2 O3 and 0.2% of Tm2O3 with 0.5/0.05% of AgNO3 annealed for 2 h, with a significant increase of the luminescence in the visible region and emission of intense green light; in the infrared region there was only a decrease in the luminescence. Relative gain was determined in the vitreous material, in the absence of waveguides, following the procedure previously established by the group. The relative gain was measured at 1470 nm and 1530 nm in samples doped with 0.2% of Er2O3 and 0.2% of Tm2O 3 and 0.2% of Er2O 3 and 1.0% of Tm2O 3. At 1530 nm the relative gains are very close, being of 2.35 dB/cm for the sample with 0.2% of Er2O3 and 1.0% of Tm2 O3 and 2.46 dB/cm for the one with 0.2 % Er2O3 and 0.2% Tm2O3. At 1470 nm the gains were 3.9 dB/cm and 1.98 dB/cm for samples with 0.2% of Er2O3 and 0.2% of Tm2 O3 and 0.2% of Er2 O3 and 1.0% of Tm2O3, respectively. The sample doped only with 0.2% of Er2O3 presented gain of 5.2 dB/cm, at 1530 nm, higher than the ones of the codoped samples. Bi + ion lifetimes proved the energy transfer between Er3+ and Tm3+ ions. The lifetimes measured at 1530 nm and 1470 nm identified the energy transfer between Er3+ ions and Tm3+ ions. The results presented in this work show that the codoped samples are promising for applications in broadband amplifiers in the infrared region regarding the E+S+C telecommunication bands.