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。     

掺Pr3+碲酸盐玻璃的红外及上转换发光

根据掺Pr^3 碲酸盐玻璃在980nm附近的吸收谱及1．31μm和可见光区间内的荧光发射谱，研究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律及其上转换发光．结果表明：在Yb^3 离子浓度不变的情况下，1．31μm处的发光随着Pr^3 离子浓度的增加，其强度先增加而后减小，并在浓度为0．15mol％时达到最大值，同时根据Judd-Ofelt理论计算了稀土离子的光辐射特性．     

Er3+单掺和Er3+/ Yb3+共掺碲钨酸盐玻璃光谱性能

制备了Er3 + 单掺和Er3 + /Yb3 + 共掺碲钨酸盐玻璃 ,测量了Er3 + 在玻璃中的吸收光谱和 970nmLD激发下的荧光光谱和荧光寿命 ,计算了Er3 + 离子 1 5 μm波段的吸收和发射截面 ,研究了其荧光强度和发射带宽与掺Yb3 + 浓度间的关系。结果表明 ,共掺Yb3 + 可明显提高Er3 + 离子 1 5 μm荧光发射强度 ,并有利于提高其发射带宽。实验所得最佳掺Yb3 + 离子浓度为 3 6 6× 10 2 0 ions/cm3 ,Er3 + 离子 1 5 μm发射最大FWHM值为 81nm。     

Yb,Tm和Yb,Er掺杂硅酸盐玻璃中的双色荧光

在硅酸盐玻璃中分别掺杂Yb^3 ，Tm^3 和Yb^3 ，Er^3 ，在半导体激光的激发下发出双色荧光。Yb^3 ，Tm^3 掺杂发射出蓝色480nm荧光和近红外1650nm荧光，Yb^3 ，Er^3 掺杂发射出绿色550nm荧光和近红外1550nm荧光。可见荧光是由于Yb^3 离子与Tm^3 ，Er^3 等离子的能量上转换过程有着敏化作用形成的。这种双光子或多光子过程虽然微弱，但Yb^3 的敏化作用使可见和红外荧光都有较大的增强。而近红外的荧光仍是主要的荧光谱线，有较大的荧光强度。     

Yb:FAP晶体的生长及光谱性能

应用中频感应提拉法生长出不同掺杂浓度的Yb：FAP激光晶体，运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）测定了Yb^3＋离子存Yb：FAP晶体中的分凝系数约为0．03。随着晶体的生长，晶体中Yb^3＋离子的轴向浓度逐渐增大。研究Yb：FAP晶体在77K和300K温度下的吸收光谱发现，振动谱的变化主要是由电子-声子近共振耦合作用引起的。系统地研究了不同Yb^3＋离子掺杂浓度Yb：FAP晶体的吸收光谱和荧光光谱。通过吸收光谱的测量计算了晶体的吸收截面。Yb：FAP晶体在904nm和982nm处存在Yb^3＋离子的两个吸收带，适合激光二极管抽运。     

掺镱磷酸盐激光玻璃荧光寿命的研究

测量了掺镱磷酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。提出了获得玻璃荧光寿命的三种不同的方法。分析和研究了OH基、碱金属氧化物、Yb^3 离子浓度以及玻璃基质成分等因素对磷酸盐玻璃荧光寿命的影响．研究表明，它们分别通过缩短Yb^3 离子亚稳态的寿命、增多非桥氧数、寿命淬灭效应以及多声子弛豫过程等机制来降低掺镱磷酸盐玻璃的荧光寿命。     

用高破坏阈值半导体可饱和吸收镜进行Yb:YAB激光器锁模的研究

掺Yb^3 介质作为1μm波段全固态超短激光脉冲发射最有前途的激光介质受到普遍关注。与掺Nd^3-介质相比它具有更宽的发射谱线，因此更容易实现1μm附近宽调谐激光运转以及超短脉冲的产生；而它的吸收波长与InGaAs二极管激光器相匹配，可用于研制紧凑廉价的半导体激光抽运全固态激光器。此外，掺Yb^3 介质能级结构简单，避免了激发态吸收、浓度猝灭和上转换等不必要的激光损耗。     

铒镱共掺杂玻璃样品的荧光谱特性

介绍一种制作Yb^3 /Er^3 共掺杂玻璃样品的工艺。实验测量和分析了Yb^3 /Er^3 玻璃样品的荧光光谱和吸收谱。对Yb^3 /Er^3 系统的能量转移以及978nm波长泵浦下不同Yb^3 /Er^3 浓度配比样品的光谱特性进行了讨论。结果表明，当Yb^3 浓度为Er^3 浓度(0．5at．％)的9倍时，荧光强度最强。     

磷酸盐玻璃中稀土离子Ce~(3 )、Tb~(3 )、Er~(3 )和Tm~(3 )的能量转移和敏化过程的研究

本文报道了磷酸盐玻璃中Tb~(3 )和Ce~(3 )的浓度猝灭效应。在KrF激光(248毫微米,10毫微秒)激发下,测出磷酸盐玻璃中不同浓度Ce~(3 )或Tb~(3 )离子的荧光寿命。着重讨论了磷酸盐玻璃中Ce~(3 )→Tb~(3 )、Er~(3 )和Tm~(3 )的能量转移和敏化过程。     

激光二极管抽运的高效率低阈值Yb:GSO激光器

近年来，掺Yb离子的晶体备受关注：掺Yb离子晶体能级结构简单，可以避免激发态再吸收、频率上转换、弛豫振荡和浓度猝灭等效应。此外，掺Yb离子晶体的吸收光谱位于900～1000nm，无需严格的温度控制即可与InGaAs激光二极管有效耦合，并且具有很宽范围的荧光发射谱，因此这种晶体很有潜力成为1gm波段的宽调谐及超快激光光源。     

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。     

掺Yb3+硅酸盐玻璃的制备和光谱特性

为了研究用于高功率激光器的掺Yb3+激光玻璃的制备和光谱特性,采用高温熔融工艺制备了两块碱金属元素含量不同的掺Yb3+硅酸盐激光玻璃,利用相应的光谱仪器测试了两块玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱;分析了不同碱金属离子对吸收系数和荧光强度的影响;比较了倒易法和Fuchtbauer-Ladenburg(F-L)法两种不同方法得到的受激发射截面图,得到了Yb3+掺杂玻璃的各个光谱参量和激光参量。结果表明,随着碱金属离子半径的增大,吸收系数和荧光强度减小;样品的吸收截面图与倒易法计算所得的受激发射截面图相似,而与F-L法计算所得的受激发射截面图差别较大,并且倒易法发射截面图中主峰波长较F-L法发射截面图的主峰波长蓝移;最终样品1的增益性能比较好。     

Yb3+掺杂锂硅酸盐玻璃的近红外发光特性

为了研制高功率光纤激光器的掺镱纤芯材料,采用高温熔融法制备了0.70SiO₂-0.18Li₂CO₃-0.04MgCO₃-0.04BaCO₃-0.02Al₂O₃-0.02Yb₂O₃（摩尔分数）锂硅酸盐玻璃样品,测试了其吸收光谱和858nm激发下的荧光光谱,进一步对光谱和激光性能参量进行了理论计算。结果表明,样品的主荧光峰位于1036nm附近,荧光有效线宽为94.1nm,吸收截面为1.143pm2,发射截面为1.024pm2,荧光寿命为0.98ms,激发态最小的粒子数仅为0.042,最小抽运强度为0.76kW·cm-2。与近年来相关文献中报道的镱掺杂玻璃相比,该掺镱锂硅酸盐玻璃在光谱及激光性能上比较有优势,有望在研制镱掺杂光纤中得到应用。     

利用非化学汽相沉积法制备掺Yb^3＋光子晶体光纤的研究

提出了一种制备掺Yb^3＋光子晶体光纤（PCF）的新方法,即：非化学气相沉积法。利用溶液掺杂法,将SiO2、YiCl3、AlCl3、K2CO3材料在水溶液中混合,再蒸发、烘干得到均匀的混合材料,经2 000℃以上高温熔炼制备出高掺Yb^3＋浓度石英玻璃。用掺Yb^3＋石英玻璃作为纤芯,通过堆积法制备光纤预制棒,再经拉丝...     

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。     

掺Yb3+锂硅酸盐玻璃组分与光谱性质的研究

采用高温熔融工艺制备了Yb3+掺杂锂硅酸盐玻璃,玻璃的组分为SiO2-Li2O-Na2O-MgO-CaO-BaO-Al2O3-Yb2O3。经过理论和实验分析,我们得出该组分的最佳比例为70SiO2-18Li2O-8MgO-2Al2O3-2Yb2O3mol%,它具有较高的发射截面和较长的荧光寿命,并随着修饰体阳离子场强增大,配位体之间位置的有序化降低,即格位的对称性下降,因此吸收截面和发射截面逐渐增大,荧光寿命降低。     

高温H2退火对Yb∶YAG晶体光谱性能的影响

研究了不同掺杂浓度的Yb∶YAG晶体氢气退火前后的色心吸收 ,发现随着Yb2 O3 浓度的增加 ,色心浓度并不增加。测量了退火前后不同浓度晶体的荧光光谱和荧光寿命 ,指出低浓度掺杂时 ,色心对发光强度和荧光寿命没有猝灭作用 ,只有在掺杂浓度大于 1 0at. %时 ,色心吸收的加强对发光强度和荧光寿命才有明显猝灭作用     

Yb∶FAP晶体的生长及光谱性能

应用中频感应提拉法生长出不同掺杂浓度的Yb∶FAP激光晶体。运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定了Yb3+离子在Yb∶FAP晶体中的分凝系数约为0.03。随着晶体的生长,晶体中Yb3+离子的轴向浓度逐渐增大。研究Yb∶FAP晶体在77 K和300 K温度下的吸收光谱发现,振动谱的变化主要是由电子-声子近共振耦合作用引起的。系统地研究了不同Yb3+离子掺杂浓度Yb∶FAP晶体的吸收光谱和荧光光谱。通过吸收光谱的测量计算了晶体的吸收截面。Yb∶FAP晶体在904 nm和982 nm处存在Yb3+离子的两个吸收带,适合激光二极管抽运。