Er3+/Yb3+/Tm3+/Pr3+共掺碲酸盐玻璃超宽带近红外发光性能研究

采用熔融淬火技术制备了0.2 mol% Er₂O₃、1 mo l% Yb₂O₃、0.1 mol% Tm₂O₃和x mol% Pr₆O₁₁( x=0.25、 0.3、0.35和0.4)掺杂的65TeO₂-15ZnO-10Na₂O-10WO₃系碲酸盐玻璃,通过X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、差热扫描曲线(differential scanning calorimetry,DSC)对玻璃样 品的抗析晶性和热稳定性 进行了表征。结果表明,玻璃样品具备良好的抗析晶性,析晶温度和转变温度差值为140 ℃,具有较好 的热稳定性。吸收光谱结果显示,Er³⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/Pr³⁺共掺碲 酸盐玻璃在980 nm处有较强的吸收峰,故可 以采用980 nm泵浦源对该玻璃样品进行激发。在1 200—2 000 nm近 红外波段范围,玻璃样品存在峰值中 心为1.35 μm、1.53 μm和1.8 μm 3个波段发射峰,且3个发射峰的荧光半高宽(full width at half maxima, FWHM)均大于100 nm,其覆盖了光信号传输的E、S、C和C+L 4个波段,大幅度地提高了掺铒 光纤放大器(erbium doped fiber amplifier,EDFA)的放大带宽。     

飞秒激光照射下Yb2+/Yb3+共掺石英玻璃上转换荧光研究

为了研究Yb2＋在石英玻璃中的光谱特 性,提出采用气炼法制备Yb2＋/Yb3＋共掺石英玻璃。 首先对Yb2＋的形成过程进行了分析,然后对制备的Yb2＋/Yb3＋共 掺石英玻璃的吸收特性和发 射特性进行了分析。结果表明,所制备的Yb2＋/Yb3＋共掺石英玻璃在260 、320、400nm 紫外和可见光波长处以及在910nm近红 外波长处均出现了吸收峰,并且在530nm可见波长处出 现了发射峰;使用波长位于710nm的飞秒激光照射所制备的Yb 2＋/Yb3＋共掺石英玻璃,观察到了 位于500nm波长处左右的上转换荧光。分析表明,Yb 2＋/Yb3＋共掺石英玻璃上转换荧光是两光子同时被Yb2＋吸收所引 起的。     

HgCl(B2Σ+→X2Σ+绿色波段)激光器

观察到氯化汞HgCl(B²Σ⁺→X²Σ⁺谱带的v′=0→v″=22和v′=1→v″=23跃迁的激光作用。电子束激励Ar/Xe/Hg/CCl4或CCl3Br混合物，在557.62和558.35(±0.15)亳微米处产生振荡。看来汞-卤化物族有希望作为蓝-绿波段调谐激光器的高效工作物质。     

Li+增强Ho3+/Yb3+:Y2O3纳米晶的上转化发光研究

采用凝胶溶胶法制备了不同浓度的Y2O3:Ho3+/Yb3+/Li+纳米晶,并且系统研究了不同掺杂浓度对上转化荧光现象的影响。首先,通过XRD图形判断了晶体结构的生成,再通过980 nm的激光器和荧光光谱仪测得的光谱图,发现了位于520~579 nm的绿光、635~674 nm的红光等两条很强的可见光,还有一条较弱的位于743~775 nm的近红外发光。最后,通过与能级图比较和分析可以得出:它们分别是5F4/5S2→5I8,5F5→5I8和5F4/5S2→5I7荧光跃迁。可以看出:在掺杂入Li+之后,上转化荧光得到了极大增强。     

新型激光压电晶体Pb5Ge3O11-Nd3+

到目前为止,在260种激光基质晶体中[1]，压电晶体仅有4种。之所以如此少的原因是存在着一系列的基本困难,其中，主要是熔炼炉的结构和激活问题，特别是三价稀土族离子(TR3+)的激活问题。尽管如此,激光压电晶体仍然在解决固体物理、量子电子学和声学中一系列很有价值的问题方面引起人们极大的兴趣。     

Bi3+, Eu 3+, Tb3+ 掺杂Lu3TaO7的发光性能研究

采用固相反应法制备了Bi ³⁺ 、Eu³⁺ 、Tb³⁺ 掺杂的Lu₃TaO₇。测量了样品的X射线衍射谱、激发和发射光谱及荧光衰减曲线。三种离子掺杂的Lu₃TaO₇均呈现出强的荧光发射,其中Bi³⁺具有峰位在431 nm处的一强发射宽带,衰减寿命为16.8 μs,Eu ³⁺ 、Tb ³⁺ 则表现出稀土离子的特征锐发射峰,衰减寿命分别为1.26 ms和1.20 ms。因此,它们均是具有潜在应用前景的重闪烁体材料。     

Y3Al5O12/Nd3+晶体的激光作用

苏修结晶学研究所的科学工作者以1.5千瓦的泵浦功率在Y3Al5O12/Nd3+晶体中获得了脉冲激光作用。釆用的晶体中的一些由助熔盐法生长,而另一些则由熔融法生长。高能态（4F3/2)的寿命（在室温和室温以下） 从0.2变化到0.18微秒。     

NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+发光粉的制备及上转换白光发射

采用水热法制备了系列掺杂不同Yb3+浓度的NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+上转换发光粉,并对其结构和上转换发光性能进行了表征。X射线衍射(XRD)研究结果表明,所有样品均为六方结构NaGdF4。Yb3+的浓度对NaGdF4晶相的面间距有少许影响。在980nm红外光激发下,NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+发光粉上转换光谱显示绿光、红光和蓝光发射,它们分别来自于Er3+的2H11/2,4S3/2→4I15/2跃迁发射、4F9/2→4I15/2跃迁发射,Tm3+的1G4→3H6跃迁发射。NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+发光粉的绿光与红光、蓝光与红光发射的相对强度受Yb3+浓度的影响。讨论了可能的上转换发光机制。在980nm红外光激发下,NaGdF4:0.05%Er3+,0.3%Tm3+,50%Yb3+发光粉显示亮白光,其色坐标为(0.342,0.331)。上转换白光发射可通过调控NaGdF4:Tm3+,Er3+,Yb3+发光粉中Yb3+掺杂浓度获得。     

交叉抽运的Cr3+-Nd3+钇铝柘榴石激光系统

光抽运固体激光器效率的一个最严重的限制,是缺少适当的吸收带去匹配高功率灯的输出谱。三价稀土激光器仅有相当弱的4f-4f宇称禁戒吸收,需要高掺杂浓度才能提供充分的吸收。如果具有适当吸收带的第二种杂质能同时掺入基质晶体,并且从抽运离子得到的激发能够充分转移给希土离子,则上述困难就可以克服。     

锁模Ar+激光器

描述主动锁模氩激光器的实验研究结果。获得对稳定振幅和相位的氩毫微秒脉冲列振荡有利的宽域锁模方面的数据。确定了激活元件的放电电流和损失调制深度对这个域宽的影响。展示了锁模条件下输出脉冲波形和激光辐射光谱。     

用ГСГГ:Cr3+，Nd3+晶体放大单脉冲

铬离子和钕离子激活的钆-钪-镓石榴石(ГСГГ:Cr3+,Nd3+)晶体在钕的激光上能级能够有效地贮存泵浦能量与最佳有效振荡跃迁截面σ_эф=(1.7±0.3)10^-19 cm2，有希望制成有较大增益、高效率的激光放大器。在本工作中测量了弱信号的增益系数，实现了保证弱信号放大超过10³倍的ГСГГ:Cr3+,Nd3+晶体的小型双程激光放大器。     

纳米盘光子晶体增强Si+/Ni+离子共注入SOI的光致发光

报道了一种在Si⁺/Ni⁺离子共注入绝缘体上硅（SOI）基片上直接构筑纳米盘阵列光子晶体以实现SOI光致发光有效增强的方法。通过时域有限差分法（FDTD）设计出具有荧光增强效应的光子晶体结构金属膜,利用Langmuir-Blodgett（LB）方法在Si⁺/Ni⁺离子共注入SOI上排列一层聚苯乙烯（PS）小球,接着沉积一层Au薄膜,然后用电感耦合等离子体（ICP）蚀刻技术在SOI晶片顶部形成了纳米盘状的刻蚀Au光子晶体。光致发光（PL）实验表明光子晶体的引入有效增强了缺陷Si薄膜在近红外波段的发光效率。这种工艺简单、成本低且发光增益高的光子晶体在硅基集成光子学上具有重要的应用前景。     

Er3+,Yb3+:glass/Co2+:MgAl2O4复合材料LD泵浦被动调Q微型激光器

报道了一种应用于激光测距的Er³⁺,Yb³⁺:glass/Co²⁺:MgAl₂O₄复合材料LD泵浦的被动调Q微型激光器。 采用玻璃与晶体复合技术,将增益介质Er3＋/Yb3＋共掺 磷酸盐玻璃和被动调Q可饱和 Co²⁺:MgAl₂O₄晶体进行了光学热复合,复合材料会降低增益介质内部的温度梯度 ,使热焦距变长,模体积 增加,激光光束质量提高;另外,复合材料使腔内损耗减小,腔内的粒子数密度提高,脉宽 变窄,输出能 量增加,从而激光器性能得到提高。在重复频率为10Hz情况下,采 用中心波长为940nm的单管LD作为泵 浦源,获得单脉冲能量为210μJ、脉冲宽度为2.8ns,峰值功率大于70kW的波长为1.5 μm的被动调Q激光输出,光束质量为1.2     

纳米粉体Y2O3:Ti 3+ , Eu3+的光谱性能

采用共沉淀法在氮氢气氛中制备出Y₂O ₃:Ti ³⁺, Eu ³⁺纳米粉体,测量了它的XRD、激发与发射光谱,观测了形貌。通过与Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的光谱比较分析,发现Y₂O ₃中的Ti ³⁺至Eu³⁺存在能量传递,以致紫外至蓝光区域的光,均能使Eu³⁺经5D0→7F2等跃迁通道发射出610nm左右的荧光,于是增强了粉体在红橙光区发光的比重,因此可以调节粉体的发光性能。Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的吸收带从紫外延伸到蓝光区,强荧光带覆盖了整个可见光区,这预示它有望成为新一代白光LED或汞灯的光转换荧光粉。     

Yb3+-Er3+玻璃光激射器

在硅酸盐玻璃中能量自Yb3+离子转移至Er3+离子时,可使Er3+离子产生受激振荡,在室温下为三能级机构,输出波长为1.5426微米。在此之前,曾报导过Er3+掺入CaWO4中,但是它是作为四能级系统,在77 °K时,输出波长为1.612微米。     

Tm3+：Er2O3的能量转移和连续激光作用

本文报道在77°K、5169厘米-1(1.934微米)处, Er2O3：Tm3+的脉冲和连续操作的激光作用。这是第一种基质本身以能量转移方式作泵浦机构的激光工作物质。稀土离子之间能量转移现象(一种离子的荧光强度由于另一种离子能量转移而被增强)最近被认为是値得注意的。特别是约翰逊等研究了CaMoO4中Er3+到Tm3+的转移。