Tm_(0.03)Yb_(0.18)La_(0.79)P_5O_(14)和Tm(0.1)Yb(3):ZBLAN玻璃的上转换敏化蓝色发光

报道了Ｔｍ０．０３Ｙｂ０．１８Ｌａ０．７９Ｐ５Ｏ１４玻璃和Ｔｍ（０．１）Ｙｂ（３）ＺＢＬＡＮ玻璃中Ｔｍ３＋离子１Ｇ４能级的直接上转换敏化发光和间接上转换敏化发光并进行了初步的比较研究,发现在间接上转换敏化的情况下,五磷酸盐中Ｔｍ３＋离子的上转换发光极大地增强,达到与ＺＢＬＡＮ玻璃可比的水平,它有助于促进上转换研究推向实际应用     

Pr~(3 )/Yb~(3 )共掺ZBLAN玻璃吸收与发光特性的研究

制备了几种掺杂不同Ｐｒ３＋／Ｙｂ３＋浓度的ＺＢＬＡＮ玻璃，测定了玻璃的吸收光谱。由Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论研究了不同浓度的玻璃的发光性质，并研究了Ｐｒ３＋与Ｙｂ３＋的能量交换速率。结果表明，Ｙｂ３＋的引入增强了Ｐｒ３＋的泵浦，起到了很好的敏化作用。     

氟化物和磷酸盐玻璃中Yb3+离子掺杂浓度对其发光及荧光寿命的影响

测量了不同掺杂浓度下Ｙｂ３＋离子在氟化物及磷酸盐玻璃中的吸收光谱、发射光谱和Ｙｂ３＋离子的荧光寿命,计算了Ｙｂ３＋离子的发射截面σｅ,分析了Ｙｂ３＋离子掺杂浓度对其发光强度和荧光寿命的影响。实验结果表明,Ｙｂ３＋离子掺杂浓度较低时,对其荧光强度和荧光寿命没有显著影响。在高掺杂浓度时,发生了浓度猝灭效应,使Ｙｂ３＋离子荧光强度降低,荧光寿命下降。对浓度猝灭效应产生的机理进行了分析和解释。     

上转换发光的有效增强机制--上转换敏化方法

频率上转换研究发现于四五十年代,在近十年稀土离子的频率上转换有了突飞猛进的发展,由其发展出来的应用技术也很有价值,但仍然面临着进一步提高上转换效率的任务,这也是上转换研究的核心问题．由于Ｙｂ３＋离子能级结构的特殊性,它的引入既可以通过能量传递导致共掺稀土离子上转换发光的较大增强,又可能不引 起较明显的荧光淬灭．因而研究Ｙｂ作为敏化中心的上转换敏化研究是有重要意义的,而把提高上转换效率与提高材料的物化性能结合起来更是上转换研究和应用的当务之急． 对于稀土激活中心（如 Ｅｒ３＋、 Ｔｍ３＋　、 Ｈｏ３＋…     

氟氧化物玻璃中Yb3+对Er3+的交叉能量弛豫研究

光物理是未来信息社会的支柱基础与技术之一,频率上转换现象的研究则是光物理学科的热点前沿课题． Ｅｒ３＋离子是发光现象最丰富的稀土离子之一,而Ｙｂ３＋离子由于其能级的特殊性,在上转换敏化中有特殊的价值,但同时由Ｙｂ３＋导致的交叉能量传递也是不可回避的问题,因而Ｙｂ３＋对Ｅｒ３＋的交叉能量弛豫研究是非常重要和有意义的． 本文进行了Ｙｂ３＋Ｅｒ３＋共掺氟氧化物玻璃和Ｅｒ３＋单掺氟氧化物玻璃中的Ｙｂ３＋对Ｅｒ３＋的交叉能量弛豫的研究．由实验测量了它们的常规激发谱．测得它们的４Ｆ９／２能级的激发谱主要有４Ｇ…     

［PO_3］~－含量对掺Yb~（3＋）氟磷玻璃的光谱性质的影响

实验研究了氟磷玻璃中［ＰＯ３］－含量的变化对Ｙｂ３＋的光谱性质的影响。结果表明．随着［ＰＯ３］－含量的增大，Ｙｂ３＋的受激发射截面积增大，吸收光谱和荧光光谱谱线位置向长波方向移动，反映出Ｎｅｐｈｅｌａｕｘｅｔｉｃ效应。随［ＰＯ３］－含量增大，玻璃中引入的ＯＨ－离子浓度增大，极大降低了Ｙｂ３＋荧光寿命。     

980 nm半导体激光器激发下Er~(3+),Yb~(3+)共掺杂氟氧化物微晶玻璃的上转换发光

测量了Ｅｒ３＋,Ｙｂ３＋掺杂氟氧化物微晶玻璃的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化,讨论了其上转换发光特性．     

Pr3+/Yb3+共掺1.3μm锆系氟化物玻璃光纤的研制

本文通过引入Ｙｂ＾３＋离子以提高掺镨光纤的泵浦效率和改善高浓度掺杂下的浓度猝灭效应。阐述了掺Ｐｒ＾３＋氟化物玻璃光纤的工艺并对掺Ｐｒ＾＾３＋／Ｙｂ＾３＋光纤的光谱特性进行了研究。     

掺Er~（3＋）和掺Er~（3＋）／Yb~（3＋）光纤中1313nm到780nm的频率上转换过程

研究了在连续锁模和调Ｑ锁模两种脉冲泵浦条件下，掺Ｅｒ（３＋）和掺Ｅ３＋／Ｙｂ３＋单模ＧｅＯ２／ＳｉＯ２石英光纤中，１３１３ｎｍＮｄ：ＹＬＦ激光到７８０ｎｍ波长的频率上转换过程。Ｅｒ３＋离子在共振吸收两个光子后到４Ｆ９／２态，再经快速的无辐射转移到４Ｉ９／２态．形成７８０ｎｍ辐射。在连续锁模泵浦条件下．１３１３ｎｍ至７８０ｎｍ的转换效率比调Ｑ锁模条件下更高．而后者的峰值功率是前者的几百倍。     

掺Pr~（3＋）氟化物玻璃光谱和发光特性的研究

制备了几种不同化学成分的掺Ｐｒ３＋氟化物玻璃，测定了玻璃的吸收光谱和荧光光谱。根据Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论模型研究了玻璃成分对Ｐｒ３＋发光性质的影响。结果表明，Ｐｒ３＋在氟锆酸盐玻璃中的发光性能优于氟铝酸盐和氟磷酸盐玻璃中的发光性能，随着ＮａＦ被ＮａＣｌ的取代，发光性能进一步改善。     

Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光及能量传递机理

用高温熔融法制备了Ho3+单掺和Ho3+/Yb3+共掺、组分为TeO2-ZnO-Na2O的碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt(JO)理论计算分析了玻璃的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。通过测量上转换光谱,着重研究了Yb3+掺杂对于Ho3+上转换发光性能的影响,分析了Yb3+/Yb3+以及Yb3+/Ho3+间的能量传递过程。结果显示,975nm泵浦下Ho3+的上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Ho3+间的能量传递过程,并计算得到了声子贡献比和能量传递微观参数。同时,计算分析了Ho3+:5 I7→5 I8能级跃迁的吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,Yb3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为上转换激光器和2.0μm波段固体激光器的潜在增益基质。     

Ho3+/Yb3+共掺的SiO2-Al2O3-BaO-BaF2微晶玻璃上转换发光研究

制备了Ho3+/Yb3+共掺的氧氟硅酸盐玻璃, 根据玻璃样品的差热分析进行微晶化处理, 测试了Ho3+/Yb3+共掺微晶玻璃的X射线衍射(XRD)图谱、吸收光谱和上转换发光光谱。结果发现, 在980 nm LD激发下, Ho3+/Yb3+共掺的含BaF2纳米晶的氧氟硅酸盐微晶玻璃可以同时观察到绿光(544 nm)和红光(656, 748 nm)上转换发光, 分别对应于Ho3+ 离子的5F4/5S2→5I8, 5F5→5I8和5F4/5S2→5I7能级跃迁, 与未热处理的玻璃样品相比, 微晶玻璃样品的绿光发光强度增强约347倍。研究结果表明含BaF2纳米晶的氧氟硅酸盐微晶玻璃是一种潜在的上转换基质材料。     

Bi_2O_3对Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃三基色上转换发光的影响

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃样品,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的重金属氧化物Bi2O3,研究了Bi2O3组分对基质样品拉曼光谱和Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响。结果发现,在975 nm波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品中可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(546 nm)和蓝光(480 nm)三基色上转换发光。随着重金属氧化物Bi2O3组分含量的增加,玻璃基质的最大声子能量降低,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品的三基色上转换发光强度均有所提高,且Bi2O3组分的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响。     

Yb3+对掺铒碲酸盐玻璃红外和上转换发光的影响

研制了Er3+/Yb3+共掺TeO2-ZnO-La2O3玻璃,测试了Er3+离子的吸收谱、荧光谱和上转换发光谱,系统研究了975 nm抽运下Yb3+离子对于Er3+离子1.5 μm波段荧光性能及其上转换发光性能的影响.结果表明,随着碲酸盐玻璃中Yb2Os含量的增加,Yb3+离子对Er3+离子的能量传递增强,Er3+离子1.5 μm波段的荧光强度和上转换发光强度相应增大,但后者相对于前者增加更为迅速.通过对粒子数速率方程的理论模拟,计算结果与实验测量结果较为一致,表明Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种优良的潜在上转换激光器增益介质.对上转换发光分析表明,强烈的绿光和红光激发是基于双光子的吸收过程.     

Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的中红外发光及能量传递机理

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-Na2O),根据测量得到的吸收光谱,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品中Ho3+离子的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。同时,测量得到了不同Ho3+离子掺杂浓度下玻璃样品的荧光发射谱。结果显示,在808nm抽运光激励下Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃样品发射出较强的2.0μm中红外荧光。分析表明,较强的Ho3+离子中红外荧光来自于Tm3+/Tm3+离子间共振的能量传递过程,以及Tm3+/Ho3+离子间基于零声子和单声子辅助非共振的两部分能量传递过程。由此进一步计算得到了Tm3+/Tm3+、Tm3+/Ho3+离子间的能量传递微观速率、临界半径和声子的贡献。最后,计算分析了Ho3+…5I7→5I8能级间跃迁的2.0μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,Tm3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为2.0μm波段中红外固体激光器的潜在增益基质。     

Tm0.03Yb0.18La0.79P5O14和Tm(0.1)Yb(3)∶ZBLAN玻璃的上转换敏化蓝色发光

报道了Tm0.03Yb0.18La0.79P5O14玻璃和Tm(0.1)Yb(3)∶ZBLAN玻璃中Tm3+离子1G4能级的直接上转换敏化发光和间接上转换敏化发光并进行了初步的比较研究,发现在间接上转换敏化的情况下,五磷酸盐中Tm3+离子的上转换发光极大地增强,达到与ZBLAN玻璃可比的水平,它有助于促进上转换研究推向实际应用。     

Investigation of up-conversion luminescence of Er3+ and Er3+/Yb3+ ions doped in PLZT for active electro-optical applications

The up-conversion luminescence of Er3+ and Er3+/Yb3+ ions doped in lanthanum-modified lead zirconate titanate (PLZT) under 980 nm excitation at room temperature has been investigated. The green upconversion luminescence at 540 and 566 nm was observed in Er3+:PLZT; the greater the concentration of Er3+ ions, the stronger the intensity. In Er3+-Yb3+:PLZT, other than the green up-conversion luminescence at 540 and 566 nm, a relatively weak red up-conversion luminescence at 668 nm was also observed. Both green and red up-conversion luminescence intensities presented an approximately quadratic dependence on excitation power, which indicated that two excitation photons are involved in the up-conversion process of Er3+:PLZT and Er3+-Yb3+:PLZT. The characteristics of PLZT ceramic material were also studied by Raman spectroscopy. This work shows a promising future for developing multifunctional up-conversion electrooptical devices using Er3+ and Er3+/Yb3+ ions doped PLZT.     

Er3+/Yb3+共掺Bi2O3-GeO2-Na2O玻璃的上转换发光

研究了不同Er3 /Yb3 掺杂比46Bi2O3-44GeO2-10Na2O(B46G44N10)(摩尔分数)玻璃的吸收光谱、红外吸收谱和上转换光谱性质,分析了玻璃中Yb3 敏化Er3 的上转换发光机制。测试了Er3 离子在不同Yb3 浓度下玻璃中的上转换荧光强度,得到最佳的掺杂质量比Er3 ∶Yb3 =1∶6。计算了在980 nm激发下Er2O3质量分数为0.5%和Yb2O3质量分数为3.0%的Er3 /Yb3 共掺B46G44N10玻璃的绿光上转换效率为2.27×10-4。比较了不同基质材料玻璃的上转换效率,结果表明B46G44N10玻璃是一种良好的上转换基质材料。     

Upconversion fluorescence modulation of CaTiO3:Yb3+/ Er3+ nanocubes via Zn2+ introduction

rials, CaTiO3:Yb3+/Er3+/Zn2+ nanocubes with uniform size were prepared by solvothermal method in this paper. They were respectively characterized by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), photoluminescence (PL) spectroscopy and their fluorescence lifetimes. The results show that the average size of the nanocubes is about 550 nm×650 nm×850 nm with good upconversion luminescence (UCL) properties. Under 980 nm laser excitation, the effects of the ratio between activator Er3+ and sensitizer Yb3+ and Zn2+ doping on the upconversion fluorescence properties were investigated, and the optimal ion ratio was obtained. The results of steady-state spectra show that the strongest fluorescence intensity of CaTiO3:Yb3+/Er3+ was obtained with the addition of 10 mol% Zn2+ at a Yb3+/Er3+ molar doping ratio of 3:0.3, which was attributed to the crystal field asymmetry generated by the introduction of Zn2+ ions. The energy transfer and upconversion mechanism between Yb3+ and Er3+ ions in CaTiO3 nanocubes were investigated by analyzing the upconversion fluorescence kinetics.     

Er3+/Yb3+共掺氟氧微晶玻璃的光谱性质及Judd-Ofelt理论分析

制备了新的Er3+/Yb3+共掺氟氧硅酸盐微晶玻璃,测试了荧光光谱、吸收光谱。研究了氟氧化物微晶玻璃中Er3+离子的上转换发光特性,采用Judd-Ofelt理论对样品光谱进行了分析,拟合得到了强度参数,Ω2=4.4756,Ω4=1.0059,Ω6=1.2098。计算了样品的辐射寿命、跃迁几率、荧光分支比等光谱参数。结果表明,样品通过热处理形成了氟化物微晶,降低了声子能量,提高了上转换效率。绿光、红光上转换荧光强度比玻璃样品增强约2到3倍。Judd-Ofelt理论分析表明Er3+/Yb3+共掺氟氧微晶玻璃具有较高的上转换效率,是制作微型激光器和三维立体显示的优良材料之一。