Er^(3+)/Tm^(3+)共掺TeO_2-ZnO-Na_2O玻璃的近红外光谱特性及能量传递机理

采用高温熔融退火法制备了一系列Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃,通过测量玻璃样品的热差扫描(DSC)曲线、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,结合计算Tm3+离子的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射跃迁几率和辐射寿命等光谱参数,对800nm激光二极管(LD)抽运下Tm3+离子的1.85μm波段红外光谱特性进行了研究。结果显示,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃具有良好的热稳定性,并随着玻璃中Tm3+离子掺杂浓度的增加,Er3+离子1.53μm波段荧光强度迅速减小,而Tm3+离子1.85μm波段荧光强度相应增大。对Tm3+离子的1.85μm波段发光过程分析表明,Tm3+离子红外荧光强度的增强归结于Tm3+:3 H4→Er3+:4I9/2、Er3+:4I11/2→Tm3+:3 H5及Er3+:4I13/2→Tm3+:3F4能级间能量传递的结果,由此进一步计算了能量传递微观系数、临界半径和声子贡献比。研究表明,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃有望作为1.85μm波段光纤激光器的候选材料.