掺铒锑硅酸盐玻璃光谱性质的研究

研究了Er3+掺杂锑硅酸盐玻璃(5Na2O-20B2O3-30Sb2O3-44SiO2-1Er2O3)的光谱性质,并与同组成的Er3+掺杂铋硅酸盐玻璃的光谱性能进行了对比.实验结果表明在1.53 μm处锑硅酸盐玻璃有较大的受激发射截面(σe = 7.86×10-21 cm2),荧光半高宽(FWHM)为73 nm,而同组成铋硅酸盐玻璃中仅为59 nm.锑硅酸盐中FWHM ×σe为574,高于在锗酸盐、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐和铋硅酸盐玻璃中的增益带宽.结果表明Er3+掺杂锑硅酸盐玻璃是光纤宽带放大器富有前途的一种基质材料.     

Ce3+/Er3+/Yb3+共掺锑硅酸盐玻璃的光谱性质

研究了能量接受离子Ce3+时Er3+离子上转换荧光强度以及1.5 μm荧光特性的影响.根据Ce3+和Er3+离子的能级结构按能量匹配原理对Er3+/Yb3+/Ce3+共掺杂的锑硅酸盐玻璃中稀土离子间的能量转移机制进行了分析.分析表明,Er3+离子在4I11/2能级上通过无辐射驰豫将能量传递给Ce3+离子,使Ce3+离子由基态2F5/2能级跃迁至2F7/2能级,而Er3+离子则由4I11/2能级无辐射跃迁至4I13/2能级,从而有效降低锑硅酸盐玻璃中Er3+的上转换发光.实验结果显示,当Er3+浓度为1.81×10-20 cm-3时,Ce3+的最佳掺杂浓度为1.08×10-20 cm-3,此时Ce3+的引入不仅可以降低上转换发光,而且有效提高Er3+离子在1.5 μm的荧光强度和4I13/2能级荧光寿命.     

平面光波导放大器用掺Er3+磷碲酸盐玻璃的研究

制备并研究了掺Er3+磷碲酸盐玻璃的热力学稳定性、吸收光谱、荧光光谱、Raman光谱和上转换发光性能.应McCumber理论计算了Er3+离子从能级4I13/2到能级4I15/2跃迁的受激发射截面并分析了掺Er3+磷碲酸盐玻璃带宽特性和上转换发光性能.结果表明由于五氧化二磷的加入碲酸盐玻璃的各项性能参数都有所变化,掺Er3+磷碲酸盐玻璃具有较高的热稳定性、较好的带宽特性,同时上转换发光得到了较好的抑制,这说明其是一种优良的宽带平面光波导放大器的潜在的基质材料.     

掺Er3+:Ge25Ga5S70玻璃的Judd-Ofelt参数与光谱性质

采用熔融冷却法制备了Er3+掺杂的Ge25Ga5S70硫系玻璃,研究其红外透过率、热稳定性.应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+离子的强度参数 Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数.应McCumber理论,计算了Er3+4I13/2→4I15/2跃迁的受激发射截面.结果表明,该玻璃具有较宽的荧光半高宽(FWHM=71 nm)、较大的受激发射截面(σepeake=1.325×10-20 cm2)和较好的稳定性,是一种理想的宽带光纤放大器基质材料.     

含碱掺铒磷酸盐玻璃光谱性质的研究

以72P2O5-8Al2O3-20R2O(R=Li，Na、K)和(77-x)P2O5-8Al2O3-(15 x)Na2O(x=0，5，10，15，20)掺铒磷酸盐玻璃系统为研究对象，测量和计算了掺铒磷酸盐玻璃的各种光谱参数，探讨了不同碱金属氧化物及其含量对掺铒磷酸盐玻璃光谱性质的影响。结果表明，积分吸收截面∑abs、峰值发射截面σemi、J-O强度参量Ωt以及自发辐射几率AR有较强的成分依赖性，并且主要决定于Er^3 离子周围结构和Er-O键共价性的变化；减小Er-O键的共价性可得到较高的∑abs、σemi以及AR。     

Er3+单掺与Er3+/Yb3+双掺重金属氟氧化物玻璃的光谱性质

用高温熔融法制备了Er3+单掺与Er3+/Yb3+双掺重金属氟氧化物玻璃,研究了玻璃样品的热稳定性,测试了不同浓度掺杂下Er3+离子的吸收光谱、荧光光谱.应用Judd-Ofelt理论计算了各样品的强度参数Ωt (t=2,4,6),计算了理论振子强度、实验振子强度、自发跃迁几率、荧光分支比及辐射寿命,由荧光光谱计算了荧光半高宽,分析了Er3+离子掺杂浓度对其光谱特性的影响.     

Yb3+掺杂氟磷玻璃光谱激光性能研究

采用高温熔融法制备了一种新的Yb3+掺杂氟磷玻璃(AFG),测量了该玻璃的折射率nd(1.570 5)及Yb3+离子2F5/2能级的荧光寿命τf(1.80ms),测试了它的吸收光谱、荧光光谱及析晶稳定性能,应用倒易法计算了Yb3+的受激发射截面可达0.928 pm2,增益系数可达1.670 4 pm2ms.得到了较为理想的激光性能参数激发态最小粒子数为0.194 1,饱和抽运强度为6.197 5 kW/cm2,最小抽运强度为1.202 9 kW/cm2.研究结果表明该AFG玻璃的部分光谱激光性能优于其他Yb3+掺杂基质玻璃,是实现超短脉冲激光输出的优良基质材料.     

Yb3+/Er3+双掺氟氧硅酸盐玻璃

系用熔融技术制备了Er3+/Yb3+双掺氟氧化物微晶玻璃,通过实验确定了掺稀土离子微晶玻璃的配比、熔化温度和退火温度.采用ACTO-2758光谱仪测得样品的拉曼光谱,并讨论基质成分的声子能对发光效率的影响.采用日本产的Hitachi F-4500荧光光度计,激发波长为980 nm激光器测定了样品的发射光谱.通过对光谱的分析,建立了上转换发光机制.测量了发光强度与抽运功率的关系,通过非线性拟合得出的斜率,确定了样品的528 nm,542 nm和655 nm发射均为双光子过程.     

掺Yb3+硼酸盐玻璃的浓度猝灭机理

测量了不同掺杂浓度下掺Yb3+硼酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和上转换光谱.研究了Yb3+掺杂浓度对其发光强度、荧光寿命和上转换发光的影响及浓度猝灭机理.实验结果表明Yb3+离子掺杂浓度到1 atm%时,Yb3+离子的荧光强度开始下降,出现浓度猝灭效应,Yb3+硼酸盐玻璃的浓度猝灭主要是杂质稀土离子引起的.Yb3+掺杂硼酸盐玻璃中能量从Yb3+离子向杂质稀土离子的能量转移,使Yb3+产生浓度猝灭效应.     

磷钼酸盐玻璃的红外和拉曼光谱研究

本文系统地研究了ＣｕＩ－ＭｏＯ３－Ｐ２Ｏ５三元系玻璃和ＬｉＣｌ－Ｌｉ２Ｏ－ＭｏＯ３－Ｐ２Ｏ５四元系玻璃的红外和拉曼光谱。结果表明：当磷钼酸业系统玻璃中不存在Ｍｏ时，玻璃网络主要由链状偏磷酸盐基团组成。随着Ｍｏ含量的增加，偏磷酸盐基团向焦磷酸盐基团转化，同时出现ＭｏＯ和低聚合的钼氧四面体。而修饰体ＣｕＩ、ＬｉＣｌ和Ｌｉ２Ｏ并不进入网络，只是起断网和使网络结构松散的作用。     

掺铒碲酸盐玻璃的热稳定性和光谱性能

研究了掺铒TeO2-BaO-TiO2-La2O3碲酸盐玻璃的热稳定性及Er^3＋离子的吸收和荧光光谱性质。应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃的强度参数Ω1（t=2、4、6）、Er^3＋离子在玻璃中的谱线强度、自发辐射几率以及辐射寿命。应用McCumber理论计算了受激发射截面。分析了TiO2对碲酸盐玻璃热稳定性和光谱性能影响，碲酸盐玻璃中含0—5％摩尔分数TiO2时可以有效地改善玻璃的热稳定性。该玻璃系统具有较好的增益带宽和热稳定性，适合于作为掺铒碲酸盐光纤放大器用基质材料。     

铒镱共掺光纤放大器的共掺杂特性研究

研究铒与镱共掺杂光纤离子浓度和掺杂比例对光纤光谱性能的影响.EDF的吸收与铒离子掺杂浓度以及铒离子与镱的掺杂比例有关;加入镱离子可以加宽EDF的吸收带.通过研究Er3 浓度、Yb3 浓度、抽运光功率、光纤长度对放大器增益的影响,并与单掺铒光纤放大器进行了比较,表明共掺光纤的增益和效率明显高于单掺铒光纤.     

Ce~(3+)和Yb~(3+)对Er~(3+)掺杂铋镓铅锗玻璃光谱性质影响

研究了掺杂Ce3+和Yb3+对Er3+掺杂20Bi2O3-15Ga2O3-45PbO-20GeO2玻璃1.5μm波段荧光和可见上转换发光性能的影响,分析了Ce3+、Yb3+离子和Er3+离子间的能量传递过程。结果表明:Yb3+离子掺杂在提高Er3+离子1.5μm波段荧光强度的同时,也显著增强了可见上转换红、绿光发射强度。在Yb3+/Er3+共掺杂玻璃中引入Ce3+离子,有效抑制了可见上转换发光,进一步增强了Er3+离子1.5μm波段荧光。     

Eu3+、Tb3+掺杂Zn4B6O13光致发光材料的研究

采用高温固相扩散方法，获得了Eu^3 、Tb^3 单掺杂和Eu^3 /Tb^3 双掺杂于过渡金属Zn4B6O13基质中的系列荧光材料，并分别研究了它们的光谱行为，其中Eu^3 位于610nm的强发射是来自^5D0→^7F2的跃迁；Tb^3 位于541nm的强发射是来自^5D4→^7F5的跃迁；Eu^3 /Tb^3 双掺杂时主要发射峰位于625nm处．通过光谱分析证明了在基质中存在Tb^3 →Eu^3 的能量传递，且Tb^3 是Eu^3 的良好的敏化剂．本文同时还讨论了温度、稀土离子浓度对材料发光特性的影响。     

掺Eu3+，Dy3+的Zn3(BO3)2纳米材料的发光特性

采用共沉淀法合成了一系列掺杂Eu3+，Dy3+的Zn3(BO3)2纳米发光材料，X射线衍射测定其物相为单斜晶系的Zn3(BO3)2，平均粒径为15～25?nm左右,同时研究了Eu3+，Dy3+掺杂样品的发光特性.在Eu3+和Dy3+共同掺杂的体系中，可以观察到由于Eu3+，Dy3+之间的能量传递使Eu3+强烈敏化Dy3+的发光现象.     

Infrared-to-green upconversion properties of Er^3＋/Yb^3＋ co-doped TeO2-TiO2-K2O glasses upon excitation with 976 nm lasers diode

The energy transfer and upconversion of Er^3＋/Yb^3＋ co-doped TeO2-TiO2-K2O glasses upon excitation with 976 nm lasers diode were studied. The tellurite glasses were prepared by conventional melting methods. Their optical properties and sensitization upconversion spectra were performed. The dependence of green upconversion lu- minescence intensity on the mole ratio of Yb^3＋ to Er^3＋ and Er^3＋ concentration were discussed in detail. When the mole ratio of Yb^3＋ to Er^3＋ is 25/1 and Er^3＋ concentration is 0.1% （mole fraction）, or when the mole ratio of Yb^3＋ to Er^3＋ is 10/1 and Er^3＋ concentration is 0.15 %, the optimal upconversion luminescence intensity is obtained. The obtained glasses can be one of the potential candidates for lasers-diode pumping microchip solid-state lasers.