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。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺氟化物颗粒的红外光谱特性及Judd-Ofelt理论分析

制备了Er3+/Yb3+共掺氟化物基质颗粒并对其吸收光谱进行测试。研究了不同基质、煅烧温度以及不同的Er3+/Yb3+共掺比例对颗粒在980nm及1550nm波段附近吸收特性的影响。应用Judd-Ofelt(J-O)理论对样品光谱进行了分析,拟合得到强度参数为Ω2=9.9887,Ω4=2.7333,Ω6=0.4868。结果表明,样品通过高温热处理提高了声子辅助跃迁几率,提高了能量转化效率。Er3+/Yb3+以1:6比例混合共掺时吸收性能最好。J-O理论分析表明,氟化物颗粒有较低的声子能量,Er3+/Yb3+共掺氟化物材料具有较好的红外吸波特性,是一种很好的红外上转换材料。     

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。     

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。     

Er3 /Yb3 共掺TeO2-WO3-Bi2O3玻璃的光谱性质

用高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺的TeO2-WO3-Bi2O3玻璃,研究了该玻璃的吸收和荧光光谱性质.应用Judd-Ofelt(JO)理论计算了Er3+的谱线强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ωt(t＝2,4,6).Er3+在该玻璃中4I13/2→4I15/2发射的荧光半高宽(FWHM)为77nm,应用McCumber理论计算的受激发射截面为1.03×10-20cm2.其带宽特性FWHM×σpeake乘积优于掺Er3+的硅酸盐、磷酸盐和铋酸盐玻璃,说明这是一种制备宽带光纤放大器的优良基质材料.Er3+在400～850nm波长范围存在着5个上转换发射峰,分别对应Er3+的激发态4I7/2、2H11/2、4S3/2、4F9/2和4I9/2到基态4I15/2的发射,分析了其可能存在的上转换过程.     

Tm3+掺杂GeGaSe和GeGaS玻璃的光谱特性和光谱参数计算

用熔融急冷法制备了Tm3+(1.0wt%)离子掺杂Ge30Ga5Se65和Ge30Ga5S65(mol%)玻璃,测试和分析了玻璃的吸收光谱和荧光光谱特性。根据吸收光谱,应用Judd-Ofelt理论计算分析了Tm3+在上述玻璃样品中的强度参数Ωt(t=2,4,6)以及Tm3+各能级的自发跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。     

Ho3+/Yb3+共掺的氧氟硅酸盐微晶玻璃上转换发光

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(DTA)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、透射电镜(TEM)谱、吸收光谱和上转换发光光谱.根据Scherrer公式计算了CaF2微晶的平均晶粒尺寸,并与TEM谱进行比对;利用晶体生长动力学理论研究了纳米CaF2晶粒的生长特性,获得纳米CaF2晶体生长动力学方程;研究了.微晶玻璃中Ho3+离子的上转换发光特性;分析了微晶玻璃上转换发光机制.研究结果表明氧氟硅酸盐微晶玻璃是一种良好的上转换基质材料.     

Ce3+对掺Er3+碲铌锌钠玻璃光谱性质的影响

用高温熔融法制备了摩尔组分百分比为75TeO₂- 10Nb₂O₅-10ZnO-5Na₂O-0.5Er₂O₃-xCe₂O₃(x=0.00、0.25、 0.50、0.75、1.00)的碲酸盐玻璃样品。测量了玻璃样品的吸收光谱、上转换 光谱、拉曼光谱和 荧光光谱。结合Judd-Ofelt(J-O)理论计算了玻璃样品的强度参数Ω_t(t=2、4、6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和辐射寿命 τrad,并用McCumber理论计算得到了Er³⁺的受激发射截面。比 较了玻璃样品中Er³⁺的放大器带宽 品质因子(σpeak_e×FWHM)和增 益品质因子(σpeak_e×τm),分 析了Er³⁺/Ce³⁺间能量转移(ET)机 理以及Ce³⁺对上转换发光的抑制作用。研究表明,适量Ce³⁺的引入对于掺Er ³⁺碲铌锌钠玻璃的光谱特性有一定的提高作用。     

Er~(3+),Yb~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光的研究

测量了 Er3+掺杂氟氧化物微晶玻璃、Er3+ ,Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后 3种样品的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化 ,对比讨论了其上转换发光特性     

Effect of Yb^3＋ concentration on Er^3＋ luminescence properties of sol-gelderived silica-alumina xerogels

Er~(3 )-activated silicate glasses are recognized of tech-nological interest in several areas and,in particular ,it iswell known for their successful application in opticalamplification at the C band (1530 -1565 nm) of tele-communications[1].Inside this l…     

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+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的光谱性质和上转换机理

研究了Er^3 掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱性质，分析了玻璃中Er^3 的上转换发光机理，应用Judd—Ofelt理论计算了Er^3 在玻璃中的强度参数Ωt(t=2，4，6)，自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。结果表明，在975nm抽运光激发下，观察到强烈的绿光和微弱的红光；绿光和红光发射是由于双光子吸收过程，其上转换机理是能量转换(ET)和激发态吸收(ESA)。拉曼光谱分析表明，对于上转换发光，玻璃结构中的F^-离子起到重要作用。     

氟氧化物玻璃陶瓷中上转换发光强度与泵浦激光功率的非平方关系

用960nm半导体激光器作泵浦源,研究了Er^3 和Yb^3 共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中Er^3 的上转换发光的性质。绿光上转换发光是双光子过程,但绿色上转换发光强度与泵浦激光功率是非平方关系,随着泵浦激光功率的增加,上转换发光强度逐渐趋于饱和。用Er^3 -Yb^3 系统的动力学平衡方程解释了这种现象,在氟氧化物玻璃陶瓷中稀土离子的上转换发光主要是受Er^3 和Yb^3 之间较强的背向能量传输过程影响的。     

Er3+/Yb3+共掺双包层光纤与掺Yb3+光纤中上转换效应实验研究

报道了Er3+/Yb3+共掺双包层光纤中由于上转换效应产生的荧光现象,并将此荧光与掺Yb3+光纤中产生的绿色荧光进行了详细测量和对比分析,结果表明,Er3+/Yb3+共掺双包层光纤中的绿色荧光仍然是Er3+离子激发态吸收所产生,而Yb3+只起到能量搬运的作用,两种光纤受激产生的荧光光谱、功率,及其随泵浦功率的变化关系,都遵循不同规律。     

发光晶体Na_5Er（WO_4）_4的光谱性质和Er~（3＋）的光谱参数计算

制备了Ｎａ５Ｅｒ（ＷＯ４）４的粉末和单晶，测定了晶格参数、单晶吸收光谱，激发和发光光谱。计算了吸收谱线振子强度，根据Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论拟合出Ｅｒ３＋发光光谱的三个强度参数Ω２，４，６＝１．７４，１．４６，０．５１×１０－２ｃｍ２，计算了自发辐射电偶和磁偶跃迁振子强度和跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面等光谱参数，讨论了Ｅｒ３＋发光谱线出激光的可能性。