Tm^3＋/Yb^3＋共掺氟氧硅铝酸盐玻璃陶瓷蓝色上转换发光研究

按摩尔百分比制备了组分为30SiO2-(20-x-y)Al2O3-40PbF2-10CdF2-xTm2O3-yYb2O3的两组Tm3+/Yb3+共掺杂氟氧硅铝酸盐上转换蓝色发光玻璃陶瓷材料,测量了其在980 nm激光激发下的上转换发光光谱,分析了此材料中Tm3+/Yb3+发光体系的上转换发光机理,并系统地研究了Tm3+离子和Yb3+离子的浓度对该材料上转换发光性能的影响.研究表明:由于Tm3+离子之间存在着交叉弛豫作用使得蓝光(477 nm)发光强度随Tm3+离子浓度增加而减弱,实验获得的最佳掺杂浓度为x=0.025(mol%);另外,在Tm3+/Yb3+上转换发光体系中,Yb3+离子合作上转换能量传递过程和三光子过程是共同存在的,随着Yb3+离子浓度的增加,Tm3+离子3H4能级到Yb3+离子2F5/2能级的反向能量传递增强使3H4能级上粒子布居数不断减少,三光子过程作用减弱;但是Yb3+离子合作上转换能量传递过程则发挥越来越大的作用,使上转换蓝光强度总体上不断增加.