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．     

980 nm激发下YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+中的能量传递过程

利用水热法合成了YLiF4：Er^3＋，Tm^3＋．Yb^3＋，其中Er^3＋、Yb^3-和Tm^3＋的摩尔分数分别为2％、1．5％和2％。在这种共掺杂体系中，在980nm光的激发下，材料的上转换发光为白光，发光峰不仅分别位于665nm（651nm）、552nm（543）、484nm和450nm处，并在648nm处还观察到了一个发光峰，其中最强的发射为红光。蓝光主要来源于Tm^3＋的激发态^1G4到基态^3H6的跃迁，绿光来源于Er^3＋的^4S3/2和^2H11/2到基态^4I15／2的跃迁，红光既来源于Tm^3＋的^1G4→^3F4的跃迁，也来源于Er^3＋的^4F9/2→I15/2的跃迁。不同发射对应的激发光谱略有不同，当用不同波长光激发时，得到的发光不同，由此证明了Tm^3＋和Er^3＋之间存在能量传递，并且这种能量传递增强了红光的发射，降低了绿光的发射。     

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。     

共掺Yb3+/Er3+氟锆酸盐和微孔氧化硅纳米复合玻璃的上转换特性

将具有20-30nm尺寸微孔的氧化硅玻璃投入共掺Yb^3 ／E^3 氟锆酸盐玻璃熔体中约10s制作复合玻璃材料样品。在980nm LD激发下观察到样品的525nm、540nm和660nm上转换荧光谱。真空油淬火样品660nm峰强度比空气中自然冷却样品的约大2倍，而比体材料共掺Yb^3 ／Er^3 氟锆酸盐玻璃样品的约大4倍。660nm峰强度与激发光强度约成2次方关系(1．94)。上转换起因于双光子吸收。微孔收缩所致内压强及结晶导致化学键缩短，可能是660nm峰强度变化的原因。     

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。     

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Er^3 掺杂氟氧化物微晶玻璃、Er^3 ,Yb^3 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。     

Yb：FOV合作上转换发光的初步探索

本文研究了960nm半导体激光激发下Yb^3 离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷材料(Yb：FOV)的合作上转换蓝色发光。发现Yb：FOV有很强的蓝色479．1nm上转换发光，它是由两个相邻的Yb^3 离子形成的Yb^3 -Yb^3 团簇的耦合态发出的。我们测得的合作上转换发光的主峰479．1nm是明显不同于Tb^3 离子的495～504nm的特征峰．而已发     

Yb3+/Er3+共掺ZnF2粉末上转换发光特性研究

为了研究ZnF₂作为基质材料、稀土离子Yb3+和Er3+共掺摩尔分数不同时的发光性能,采用高温固相法,在820℃时制备稀土掺杂ZnF₂样品,并对各个样品进行上转换发射光谱测试。将激发功率与上转换发射功率进行曲线拟合,确定Yb3+和Er3+光子吸收过程。结果表明,在980nm半导体激光器激发下,样品在可见光区域内存在533nm,555nm和655nm 3个上转换发射峰,发射的红光强度大于绿光强度,吸收光子数目依次为1.73,1.75,1.88,确定3个发射峰均对应于双光子吸收。此研究说明稀土离子掺杂ZnF₂材料将在上转换红色荧光粉领域有重要的应用前景。     

共掺Er3+:Yb3+的磷酸盐激光玻璃及其应用

介绍了共掺Er^3 ：Yb^3 的磷酸盐激光玻璃的特点、光谱性质、能级结构、速率方程及其制作过程中各种因素对磷酸盐玻璃的激光性能带来的影响以及这种激光玻璃在各方面的应用。列举了共掺Er^3 ：Yb^3 的磷酸盐玻璃的一些参数，并将其与其他基质的掺Er^3 激光玻璃进行了比较，同时还介绍了其在国内外的进展状况。     

980nm半导体激光器激发下Er3+,Yb3+共掺杂氟氧化物微晶玻璃的上转换发光

测量了Er^3 ,Yb^3 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。     

Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的发光与1.54μm激光性能

介绍了用于1.54μm激光发射的Er3 /Yb3 共掺激光材料的发展,并着重介绍了Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃的光谱性质,及其在玻璃激光器、光纤激光器、光纤放大器以及光波导中的应用.最后,对Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃材料的发展前景作了展望.     

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.     

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。     

All-fiber Based Er^3＋∶Yb^3＋ Co-doped Fiber Laser

An all-fiber based Er^3＋ ：Yb^3＋ co-doped double clad fiber laser operating at 1 550 nm is demonstrated. By using 9 m long Er^3＋ ： Yb^3＋ co-doped fiber（EYDF） as the gain medium, and using a pair of fiber Bragg gratings as wavelength filters, the line-width of the output laser is as narrow as 0.2 nm and the output power is more than 6 mW. The fluorescent effect of the laser before its emission is also studied. And it is found that the Er^3＋ ： Yb^3＋ co-doped double-clad fiber laser also exhibits a high gain for Yb^3＋ transition near 1 080 nm.     

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。     

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。     

LD泵浦的kHz,Er3+,Yb3+:glass被动调Q微片激光器

目前1.5m LD泵浦铒玻璃被动调Q微型激光器是军事激光测距的研究热点,获得较高的激光重复频率和单脉冲能量尤为重要。文中主要报道了一种应用于激光测距领域的铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微片激光器。激光器采用中心波长为940 nm的单管二极管为泵浦源,铒镱共掺磷酸盐玻璃（Er3+,Yb3+:glass）作为增益介质,CO2+:MgAl2O4（CO:MALO）作为可饱和吸收体。通过分析泵浦光斑半径对模式匹配影响,优化泵浦光斑半径,实验分析可饱和吸收体初始透过率T0和输出镜反射率R对输出激光参数影响,优化T0和R值。最终实验中采用增益预泵浦方式,实现重频1 kHz,单脉冲能量40 J,脉宽5.09 ns,峰值功率7.85 kW,光束质量M2=1.4,波长1 535 nm的稳定激光输出。     

Enhancement of dual-broadband NIR emissions in Ag NPs embedded tellurite glass doped with Er3+/Tm3+/Ho3+ ions

Tellurite glasses combined with metal silver nanoparticles (Ag NPs) and Er3+/Tm3+/Ho3+ ions were synthesized using melting and quenching technique, and the enhanced two-band near-infrared (NIR) fluorescence induced by Ag NPs was reported. Upon the excitation of 808 nm laser diode (LD), dual-broadband and flat NIR fluorescence ranging from 1 350 nm to 1 600 nm and from 1 600 nm to 2 200 nm with full width at half maximum (FWHM) of 154 nm and 374 nm respectively in Ag NPs embedded tellurite glass doped with appropriate concentrations of Er3+/Tm3+/Ho3+ ions has an obvious enhancement of about 40% with respect to the glass sample without Ag NPs, which is attributed to the local field effect caused by Ag NPs and energy transfer from Ag species to rare-earth ions. The enhanced dual-broadband and flat NIR fluorescence enables us to develop various NIR band photonic devices flexibly.     

高浓度Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂硅酸盐玻璃波导放大器的增益特性研究

本文分析了高浓度Ｅｒ３＋／Ｙｂ３＋掺杂硅酸盐玻璃波导放大器,通过优化Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋离子的浓度,Ｅｒ３＋／Ｅｒ３＋离于对的影响可忽略,每个 Ｅｒ３＋离子可认为只与周围的 Ｙｂ３＋离子配对．数值结果表明,制作高增益和超短长度（厘米量级）的 Ｅｒ３＋／Ｙｂ３＋混合掺杂波导放大器是可能的．获得了 ２５ ｄＢ／ｃｍ的增益．