Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤放大器增益特性

中红外2.0～3.5μm 波段激光在医疗、空气污染监测和军事等领域有着重要的应用前景。采用真空熔融淬冷法制备了 Tm3+/Ho3+共掺的Ge20Ga5Sb10S65硫系玻璃,测试了样品的吸收光谱以及800 nm激光泵浦下的荧光光谱,通过Judd–Ofelt和Mc-Cumber理论计算了Tm3+/Ho3+的辐射寿命、自发辐射几率和受激发射截面等光谱参数。在此基础上,研究了双掺离子之间的能量传递和Tm3+–Ho3+的多种跃迁过程,给出了详细的4能级系统的速率方程,并结合光功率传输方程,得出Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤放大器在2μm波段的增益特性。数值模拟结果表明：Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤在2μm波段的增益值达27 dB,增益带宽为112 nm,最佳掺杂光纤长度L=300 cm,所需泵浦功率Pp=200 mW,可用于2μm波段宽带放大。     

Tm3+离子浓度对碲酸盐玻璃热稳定性及光谱性能的影响

用高温熔融冷淬法制备Tm3+离子掺杂75TeO2-20ZnO-5La2O3碲酸盐玻璃,运用差示扫描量热仪(DSC)分析了玻璃样品的热稳定性,结果表明样品均具有良好的热稳定性.根据紫外-可见-近红外分光光度计测量得到的玻璃吸收光谱,运用Judd-Ofelt理论,计算了Tm3+离子在碲酸盐玻璃中的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射概率A、荧光分支比β和辐射寿命ΤR等光谱参数.当掺杂浓度为0.8mol％时,玻璃热稳定性好,3H4的荧光寿命最长,为0.285ms,有望成为一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料.     

稀土离子(Gd~(3+),Ce~(3+)/Ce~(4+),Eu~(3+))对Tb~(3+)掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响

研究了(Gd3+,Ce3+/Ce4+,Eu3+)对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响.结果表明:Tb3+掺杂硅酸盐玻璃可以发出弱蓝光(400～460 mm)和较强的绿光(480～600mm).Gd3+对Tb3+的发光起敏化作用,可提高TB3+掺杂硅酸盐玻璃的发光强度.在空气中熔制的玻璃中Ce3+和Ce4+同时存在,Ce3+对Tb3+发光起敏化作用;而Ce4+对Tb3+发光起淬灭作用.由于Ce4+比例比较高,CeO2加入导致TB3+发光强度降低,同时也缩短了Tb3+发光余辉.加入Eu2O3时,Eu3+自身发光分散了激发Tb3+发光的能量,使Tb3+的特征发射强度降低.     

WLED用单基质硅酸盐荧光粉的制备及性能研究

采用溶液-燃烧法制备了Ca2MgSi2O7白光LED用荧光粉,探讨了溶液-燃烧法制备样品的工艺参数并分别对单掺Eu3+和三掺Eu3+,Ce3+,Tb3+在不同浓度下的荧光性能进行分析。通过同等条件下荧光光谱的对比分析发现单掺Eu3+离子,掺杂浓度为金属离子浓度的1%时荧光强度最强;三掺Eu3+,Ce3+,Tb3+的物质的量比为1∶1.5∶1时样品荧光强度最强。     

Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺氟氧玻璃的光谱性质

制备了Tm3+/Yb3+共掺杂的20GaF3-15InF3-17CdF2-15ZnF2-10SnF2-3P2O5-(20-x-y)PbF2-xTmF3-yYbF3(x=0.2～2,y=1～4)系列玻璃。室温下,通过其吸收光谱,运用Judd-Ofelt理论计算了样品的强度参量Ωt(t=2,4,6)、自发辐射几率、荧光分支比和荧光寿命等光谱参数。研究发现,增加Tm3+掺入量对Ω2影响不大,Ω4、Ω6的值有增大的趋势。在980nm激发下的荧光光谱中,观察到5个上转换发射峰,其中发光较强的464nm的蓝光是三光子过程,650nm的红光和800nm的红外光是双光子过程,并讨论了其上转换发光机理和Tm3+、Yb3+掺杂浓度对发光强度的影响。     

水热法制备SrF2:Ce3+,Tb3+荧光粉及其发光性质研究

采用水热法合成了具有立方相结构的Ce3+、Tb3+共掺杂的SrF2发光材料SrF2:Ce3+,Tb3+,利用粉末X-射线衍射( XRD)对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、水热反应时间、激发波长对SrF2:Ce3+,Tb3+发光性质的影响.荧光光谱研究结果表明,SrF2:Ce3+,Tb3+在254 nm波长紫外光激发下...     

Tm3+掺杂Ge-Ga-Se-CsI玻璃中红外发光和增益特性研究

用熔融急冷法制备了系列Tm3+掺杂浓度的Ge-Ga-Se-CsI硫卤玻璃样品,通过测试的吸收光谱和Judd-Ofelt 理论计算了Tm3+离子的强度参数(Ωi,i=2,4,6)、自发辐射跃迁几率(A)、荧光分支比(β)、以及辐射寿命(Trad)等光谱参数.研究了800 nm激光泵浦下样品红外荧光特性与掺杂浓度之间的关系,计算了常温下Tm3+:3 F4→3 H6(1.8 μm)和3H5→3F4(3.8μm)发射截面以及3F4→3H6(1.8 μm)跃迁的增益截面与波长的函数关系.     

Spectroscopic Properties and Energy Transfer Mechanism of Er^3＋/Yb^3＋/Ce^3＋ Codoped Tellurite-based Glasses

为进一步揭示多稀土离子共掺低声子能量玻璃中Er3＋的光谱特性及其发光机理,采用高温熔融法制备了Er3＋/Yb3＋/Ce3＋共掺组分为（72.5–x）TeO2–20ZnO–5La2O3–0.5Er2O3–2Yb2O3–xCe2O3（x=0,0.4,0.7,1.0,摩尔分数x%）的碲酸盐玻璃,通过测量吸收光谱、荧光光谱和无掺杂样品的Raman光谱,以及计算相应能级间的吸收截面和受激发射截面,研究并分析了Yb3＋和Ce3＋离子掺杂对于Er3＋的1.55μm波段荧光特性的影响。结果显示：Yb3＋和Ce3＋的引入能显著增强975nm泵浦下Er3＋的1.55μm波段荧光强度。分析表明：Er3＋在1.55μm波段荧光强度的增强主要归结于Yb3＋/Yb3＋、Yb3＋/Er3＋离子间的共振能量传递过程以及基于单声子和双声子辅助的Er3＋/Ce3＋离子间的能量传递过程,并通过计算得到了相应稀土离子间的能量传递微观参数和声子所作的贡献比。     

不同掺杂浓度的NaGdF4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+发光粉的上转换发光

采用水热法制备了掺杂不同比例Ho3 +/Tmn3+和不同Ylb3+浓度的NaGdF4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+上转换发光粉,对其结构和上转换发光性能进行了表征.XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构NaGdF4.980 nm红外光激发下,稀土掺杂的NaGdF4发光粉显示分别来自于Ho3+离子5S2,5F4(Ho)→5I8 (Ho)跃迁发射的绿光,5F5 (Ho)→5I8(Ho)跃迁发射的红光,5 S2,5 F4(Ho)→5I7(Ho)跃迁发射的近红外光;来自Tm3+离子1D2(Tm)→3F4(Tm)和1 G4(Tm)→3H6 (Tm)跃迁发射的蓝光,1 G4(Tm)→3 F4(Tm)跃迁发射的红光,3H4(Tm) →3 H6 (Tm)跃迁发射的红外光.研究了Ho3 +/Tm3比例和Yb3+浓度对发光粉上转换发光性能的影响,并讨论了体系的上转换发光机制.计算的发光粉色坐标显示:掺杂Ho3 +/Tm3+比例和Yb3+浓度的变化能调控样品上转换发光颜色.     

稀土离子掺杂的氯硼酸锶发光材料的合成及光谱性质

通过高温固相法制备了Sr2B5O9Cl:XEu2+:(0.05-X)Eu3+:YTb3+荧光体,讨论了煅烧温度及掺杂稀土离子Eu3+和Tb3+的浓度对荧光体的发光性能的影响。结果表明,Eu3+和Tb3+的最佳掺入量分别为5%和9%,最佳制备温度是900℃,稀土离子Eu2+、Eu3+和Tb3+掺杂的硼酸锶具有良好的发光性能。     

稀土离子掺杂的氯硼酸锶发光材料的合成及光谱性质

通过高温固相法制备了Sr2B5O9Cl:XEu2+:(0.05-X)Eu3+:YTb3+荧光体,讨论了煅烧温度及掺杂稀土离子Eu3+和Tb3+的浓度对荧光体的发光性能的影响。结果表明,Eu3+和Tb3+的最佳掺入量分别为5%和9%,最佳制备温度是900℃,稀土离子Eu2+、Eu3+和Tb3+掺杂的硼酸锶具有良好的发光性能。     

Tm3+掺杂硅酸盐玻璃的1.8μm光谱性质

研究了Tm掺杂硅酸盐玻璃的热稳定性、1.8μm荧光性质.测试了玻璃样品的特征温度、吸收光谱和荧光光谱:根据吸收光谱,计算并讨论了玻璃样品的吸收和发射截面、Judd-Ofelt参数、辐射跃迁几率和辐射寿命等光谱参量.计算得出Tm3+:3F4→3H6能级跃迁的辐射寿命达到5.62ms,受激发射截面和辐射寿命的乘积σem×τ...     

Tb3+掺杂钼酸盐玻璃陶瓷的制备及发光性能表征

采用熔融-晶化法制备了Tb3+掺杂的CaMoO4为主晶相的透明钼酸盐玻璃陶瓷。利用DSC、XRD、SEM确定了该体系玻璃样品的最佳热处理制度：715℃保温2.5 h;随着热处理时间的增加,玻璃陶瓷中的晶粒尺寸逐渐变大;利用UV-Vis-NIR得到样品玻璃陶瓷在可见光区的透过率可达80%;并利用荧光光谱讨论了在相同热处理条件下,不同Tb3+掺杂浓度对玻璃陶瓷样品发光性能的影响,研究表明Tb3+掺杂浓度为7.0mol%时样品的荧光强度最大。     

二氧化硅对铒/铈共掺碲酸盐玻璃光谱性质的影响(英文)

为进一步提高Er3+1.53μm波段的光谱特性,在Er3+:4 I11/2→4 I13/2和Ce3+:2 F5/2→2 F7/2跃迁间存在能量失配(1 400cm-1附近)的Er3+/Ce3+共掺碲酸盐(TeO2-Bi2O3-TiO2)玻璃中引入了高声子能量SiO2组分。测试分析了不同SiO2组分含量下的Er3+吸收光谱、上转换发光谱、1.53μm波段荧光谱、荧光寿命、放大品质因子和玻璃样品的热性能。结果表明:由于增强的Er3+/Ce3+离子间能量传递,当玻璃样品中SiO2含量达到9%(摩尔分数)时,Er3+的1.53μm波段荧光强度得到显著提高。同时,荧光半高宽随SiO2组分含量相应展宽,而玻璃热稳定性随之提高。     

Ca_(0.7)Sr_(0.3)MoO_4:Eu~(3+)红色荧光粉发光性能的改进（英文）

采用水热法制备了Ca0.70Sr0.18Mo O4:Eu0.083+,Ca0.70Sr0.18-1.5xMoO4:Eu0.083+,Lax3+与Ca0.70Sr0.18-yMo O4:Eu0.083+,La0.043+,Nay+红色荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光分光光度计对样品的物相、形貌以及发光性能进行测试和表征。结果表明:La3+离子的共掺杂可显著增强Eu3+离子的发光性能。当La3+的掺杂量为4%(摩尔分数)时,在395 nm激发下,位于616 nm处的主发射峰的相对发光强度最大。另外,电荷补偿剂Na+的引入,也明显增强了荧光粉的发光强度,荧光粉的最高发光强度是未引入Na+荧光粉的1.47倍。     

Tb~(3+)、Gd~(3+)对硅酸盐发光玻璃发光性能的影响

对Nb3 + 激活的硅酸盐发光玻璃进行了研究 ,讨论了Tb3+ 和Gd3 + 对玻璃发光性能的影响。结果表明 :Tb3+ 激活的硅酸盐玻璃在紫外线和X 射线的激发下 ,产生蓝色荧光和较强的绿色荧光 ;随着Tb3+ 离子浓度的增加 ,Tb3 + 离子5D3 能级的能量向5D4 能级转移 ,绿色荧光得到增强 ;Gd3 + 离子通过无辐射能量共振方式对Tb3+ 离子的发光起到了敏化作用 ,加入Gd3+ 进一步提高了Tb3+ 激活硅酸盐玻璃的发光强度     

白光LED用稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃的发光性能

用熔体淬冷法在空气中制备了稀土(Tm,Dy,Tb,Eu)离子单掺和共掺的硼硅酸盐发光玻璃.研究了制得玻璃的发射光谱和激发光谱特性.结果表明:Eu离子单掺玻璃的发射光谱中出现了Eu2 和Eu3 的特征发射带,证明在此玻璃系统中,有部分Eu3 转化为Eu2 .Eu3 →Eu2 的转化效率与玻璃基质中B2O3的含量和网络调整体的类型有关,并且Eu2 的发射峰随玻璃基质中碱土离子半径的增大而出现红移.Eu/Dy和Tm/Tb/Eu共掺的硼硅酸盐玻璃的发射光谱中出现蓝、黄/绿、红发射带.这些发射带的复合可以使玻璃在紫外光激发下产生白光,并且各发射带的强度比例可以通过改变玻璃基质的组成来调节,表明所制备的稀土离子掺杂硼硅酸盐发光玻璃有可能取代荧光粉应用于制备白光发光器件.     

掺铒铋酸盐玻璃和掺铒碲酸盐玻璃的荧光俘获和浓度猝灭效应

用高温熔融法制备了系列掺铒铋酸盐和碲酸盐玻璃,用分光光度计测试吸收光谱,并用荧光光谱仪测试了不同铒离子掺杂浓度时玻璃样品的荧光光谱和荧光寿命.结果显示:掺铒后,铋酸盐玻璃和碲酸盐玻璃中存在着强烈的荧光俘获和浓度猝灭效应.随着玻璃中铒离子掺杂浓度的增加,1.53 μm波段荧光谱展宽,1 560 m波长处荧光次峰增强,但相对于铋酸盐玻璃,碲酸盐玻璃具有更为强烈的荧光俘获效应.同时,随着铒离子掺杂浓度的增加,4I13/2能级荧光寿命和1.53 μm波段荧光强度呈先增加后减小趋势.根据Dexter能量转移理论,计算并分析比较了这2种宽带玻璃系统中铒离子发生浓度猝火的临界距离R0及相互作用参数Cer-Er.     

Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃中Tm3+交叉弛豫主导的2.0μm发光特性

研究了不同摩尔分数Tm3 掺杂下Tm3 /Ho3 共掺碲酸盐玻璃在2.0μm处的发光特性.此发光包括两个过程:Tm3 之间的交叉弛豫过程;通过Tm3 与Ho3 之间的能量转移,将能量传递给Ho3 而使Ho3 跃迁至5I7能级上产生布居,当Ho3 跃迁回基态时则发出波长为2.0μm的光.计算了Tm3 的交叉弛豫速率,并根据速率方程分析了Tm3 的交叉弛豫机理.结果表明:随着Tm3 浓度增加,交叉弛豫逐渐增强;2.0μm处发光的强度逐渐增强.证明了在Tm3 /Ho3 共掺情况下,2.0μm处的发光强度取决于Tm3 的交叉弛豫强度.     

Yb3+和Ce3+对Er3+掺杂碲酸盐玻璃光谱性质的影响

;在掺Er3 的70TeO2-20ZnO-5La2O3-5Nb2O5(各组成以摩尔比计)玻璃中引入Yb3 和Ce3 ,分析比较了975nm泵浦下Yb3 和Ce3 对于Er3 的1.5μm波段红外荧光和可见上转换发光特性的影响.结果表明:在掺Er3 的碲酸盐玻璃中引入Yb3 ,有效地提高了Er3 的1.5μm波段红外荧光强度、展宽了其荧光谱,也显著增强了可见上转换发光强度.随着玻璃中Ce3 的引入,进一步提高了Er3 的4I11/2→4I13/2能级间无辐射弛豫速率,1.5μm波段红外荧光也得到进一步增强,但可见上转换发光大幅减弱.与Er3 /Yb3 共掺相比,Er3 /yb3 /Ce3 共掺碲酸盐玻璃是一种更为理想的应用于1.5 μm波段宽带放大器的增益介质.