两个新有机盐晶体的合成、结构及其溶液态的双光子上转换激光性质研究

基于双光子吸收的上转换比起倍频上转换有如下优点 :( 1 )不需要相匹配 ;( 2 )可提供宽的调谐范围 ;( 3)可用于制作光波导和光纤。与单光子泵浦激光相比 ,双光子泵浦激光的激发波长转向长波方向。在紫外和可见光区不稳定的染料 ,在长波方向可以保持相对的光稳定性。在长波方向 ,介质对泵浦光的吸收小 ,使得在体块介质中获得光输出成为可能。在已知的有机化合物中 ,在溶液态能够发双光子上转换激光的仅有很少的几个。寻找双光子上转换激光晶体以及结构与性质的判据是材料领域研究的热点。本文合成了两个新的有机盐晶体trans 4 [p (N hydroxyethyl N methylamino)styryl] N methylpyridiniumP toluenesulfonate (abbreviatedasHMASPS)andtrans 4 [p N hydroxyethyl N ethylamino]styryl] N methylpyridiniump toluenesulfonate(abbreviatedasHEASPS)。X射线结构分析结果见表 1所示。表 1 X ray结构分析结果ParameterHMASPSHEASPSFormulaC2 4 H3 0 N2 O5SC2 5H3 0 N2 O4 SFormulaweight 45 8.5 6 45 4.5 8Spacegroup P2 1/n P 1a 0 .992 9(2 )nm 0 .942 37(8)nmb 1.95 49(4)nm 0 .96 976 (8)nmc 1.2 10 0 (2 )nm 1.32 841(9)nmα 90° 86 .6 5 5°(6 )β 96 .11°(3) 74.0 6 4°(5 )γ 90° 85 .891°(7)

上转换激光和上转换发光材料的研究进展

本文简单介绍了上转换材料的大致发展历史和形成上转换发光的 4种机理。综述了上转换激光和发光材料的一些体系 ,并就基质材料 ,敏化发光以及单一波长和双波长泵浦对发光的影响进行了进一步探讨。

上转换激光晶体Er：BaY2F8的生长与光谱分析

报道了上转换激光晶体Er:BaY2F8以及Er,Yb:BaY2F8的温度梯度法生长及其光谱参数分析。所得到的Er:BaY2F8晶体的直径为13mm,长度达40mm,是目前国内最大的此种晶体。测试了晶体的吸收光谱,吸收光谱中Er离子的特征吸收峰清晰可辨。根据J-O理论的计算,得到了唯象的晶场参数Ωi(i=2,4,6),其数值分别为1.43×10-20cm2,0.49×10-20cm2和1.36×10-20cm2。重点分析了Er:BaY2F8晶体的各能级的荧光寿命,较之氧化物有很大的提高,其中4I11/2能级的寿命约为5ms,这样大的荧光寿命对于上转换激光的形成极为有利。

上转换激光晶体研究进展

本文综述近年来晶体材料的上转换过程研究进展,介绍了上转换发光晶体材料研究中的一些新动向以及在室温环境下,掺杂稀土离子的晶体上转换激光运转的成功经验,列举了几种室温上转换激光器的泵浦条件、发射波长、以及转换效率等参数,说明晶体材料的上转换激光技术已趋于实用化。

(二取代胺)芪吡啶盐的合成、晶体结构及双光子上转换激光性能的研究

有机材料的双光子吸收是通过一个虚态同时吸收两个光子跃迁至激发态过程。若介质经双光子吸收后发生辐射跃迁 ,则为频率上转换辐射。双光子上转换泵浦激光在三维信息存储、海底光通讯等方面有着潜在的应用前景 ,双光子上转换激光材料则是该技术得以应用的物质基础。本文合成了 3个具有D π A型的双光子上转换激光材料 :E 4 [p (N ,N diethylamino)styryl] N′ methylpyridiniumIodide (EEASPI) ,E 4 [p (pyrrolidinylamino)styryl] N methylpyridiniumIodide(PSPI)和E 4 [p (N ethyl N(hydroxyethyl)amino)styryl] N′ methylpyridiniumIodide(HEASPI) ,其中PSPI与HEASPI未见文献报道。用 1 0 6 4nm ,5 0ps脉冲激光泵浦 ,测得上述 3种材料的溶液 (DMF溶剂 ,0 .0 5M)的激光输出效率分别为 :EEASPI:5 .9% ;PSPI∶4.6 % ;HEASPI∶5 .2 %。比较了不同的Donor(推电子基团 )对该类材料的双光子上转换激光等性能的影响。用溶剂缓慢挥发法分别得到 3种新晶体。X射线四元衍射仪测得EEASPI单晶含二分子结晶水 ,分子式为C18H2 4N2 I·2H2 O ;TG曲线表明在 80～ 90℃有失水现象。该晶体为单斜晶系 ,空间群C2 /c ,晶胞参数为a =2 .1 4380 ( 2 )nm ,b =1 .496 82 ( 1 1 )nm ,c =1 .40 446 ( 1 0 )nm ,β =1 1 9.2 5 7(

基于能量传递的Pr^(3+):Ce^(3+):ZBLAN光纤中上转换激光器的研究

在Pr3+:Ce3+:ZBLAN光纤中,研究了Pr3+的4f5d上转换激发后向Ce3+的5d能级进行能量传递产生激光的可行性.考虑了以1D2为上转换中间能级的最佳泵浦方案,利用相关实验数据建立了粒子数速率方程和传播方程.经过数值计算表明:在此光纤中利用Pr3+向Ce3+的能量传递过程中,能够产生以Ce3+的5d能级为工作能级的激光振荡;最佳光纤长度为0.2m;输出镜的最佳反射率为70%～90%;阈值泵浦功率在20W以上.

两种新型有机激光染料的合成、结构和上转换发光性质

合成了两个新的有机晶体:反式-4-[4＇-(N-羟乙基-N-甲基胺基)苯乙烯基]-N-甲基吡啶对甲苯磺酸盐trans-4-[4＇-(N-hydroxythyl-N-methylamino)styryl]-N-methylpyridinium toluene-p-sulfonate(简称HMASPS)和反式-4-[4＇-(N-羟乙基-N-乙基胺基)苯乙烯基]-N-甲基吡啶对甲苯磺酸盐trans-4-[4＇-(N-hydroxyethyl-N-ethylamino)styryl]-N-methylpyridinium toouene-P-sulfonate(简称HEASPS).用X射线衍射方法对这两个单晶进行了结构测定.测试了它们频率上转换荧光及激光性质.在1064nm的ps脉冲激光的激发下,HMASPS和HEASPS在溶液中均发出～625nm的上转换荧光和激光,并且有可观的激光效率.

有机上转换激光材料研究进展

简要介绍了有机上转换激光材料的大致发展历史。综述了有机上转换激光材料的一些体系,并就上转换激射性质与分子结构之间的关系进行了探讨。

掺铒碲酸盐光纤的上转换激光数值分析

研究了掺铒碲酸盐玻璃光纤在980nm激光抽运下的上转换发光特性。基于Er^3＋离子在碲酸盐玻璃中的能级跃迁的速率方程，利用龙格-库塔法进行数值模拟，分析了光纤中Er^3＋离子各能级间的粒子布居数随时间变化的情况、抽运光功率和Er^3＋掺杂浓度对上转换绿光输出功率之间的关系。

高效的红外到可见上转换氟氧化物玻璃材料

本文报道了一种高效的 Er3+掺杂红外到可见的上转换氟氧化物玻璃材料。材料的组份为 6 0 Te O2 -8Pb F2 - 10 Al F3- 10 Ba F2 - 10 Na F- 2 Er O3/2 ,给出了样品的制备方法。测量了该材料在室温下的吸收光谱 ,在 80 8和 970 nm L D激发下观察到了非常强的上转换荧光 ,测量了在不同激发波长激发下 Er3+ 的绿色荧光 ,讨论了在 80 8和 970 nm激发下上转换发光的机理。测量了上转换发射光谱 ,研究了 L D的工作电流与上转换荧光强度的关系 ,证明了在 80 8和 970 nm激发下 Er3+离子的绿色上转换发射都需要两个激发光子。

稀土离子的上转换发光及研究进展

稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视,本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制,分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式,讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及其研究进展,并对稀土离子上转换发光的研究及应用进行了展望。

GeO_2基Er^(3+)和Yb^(3+)共掺杂氟氧混合物材料的上转换发光

制备了以GeO2 为基础的 6个Er3+与Yb3+共掺杂样品 ,并测试了它们在 85 8nm半导体激光和 930nm二极管激光激发下的荧光谱 ,测量发现 ,在 930nm二极管激光激发下各样品的荧光强度较之 85 8nm半导体激光激发下的荧光强度普遍要强 ,且Ge4,Ge5两样品较之其余四个样品在两种光源的激发下的绿光段的荧光强度要强的多 ,且用肉眼在白天即可见到很强的绿光 .简单分析了它们的上转换机制 .

激光器系统与技术

TN242/TN929.11 95063650尾纤化非共焦FP谐振腔及其在光纤频分复用系统中的应用=The performance of a pigtailed nonconfocalFP resonator in an optical fiber FDMtransmission system[刊,中]/刘宇乔,钟祖平(上海交通大学光纤技术研究所)//光通信技术.—1994,18(4).

评价Tm^(3+)掺杂上转换激光玻璃材料的一种方法

为评价 Ｔｍ ３＋ 掺杂上转换玻璃材料的激光特性，本文测量了 Ｔｍ ３＋ 掺杂的锗酸盐和碲酸盐玻璃上转换发光及上转换光学增益系数，在锗酸盐中１ Ｄ２ 的增益系数 Ｇ Ｇ Ｄ ＝ ０．３６ ｍ ｍ － １，在碲酸盐中１ Ｄ２ 和１ Ｇ４的增益系数 Ｇ Ｔ Ｄ ＝ １．７９ ｍ ｍ － １和１．６５ ｍ ｍ － １。结果表明，在６５０ ｎｍ 激发下实现上转换激光运转，碲酸盐更具有优势。

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤在宽带光纤放大器与上转换光纤激光器中具有重要的应用。本文介绍了稀土离子掺杂多组分玻璃光纤宽带光纤放大器与上转换光纤激光器的工作机理,综述了其最新相关研究进展,并对目前研究中需进一步解决的问题及未来的发展提出了建议与展望。从当前的研究现状来看,碲酸盐玻璃和铋基玻璃应是今后宽带玻璃光纤放大器光纤基质材料的研究重点。对上转换光纤激光器基质材料而言,如何获得更好的具有低声子能量和优良物化性能的玻璃基质,还需进一步探索。

掺铒碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器的理论研究

建立了以掺饵碲酸盐玻璃光纤作为增益介质的上转换光纤激光器数值模型,理论研究了碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器的激光输出特性,得到了980 nm抽运源激励下546 nm绿色激光信号输出功率与入射抽运功率、谐振腔光纤长度的变化关系。研究表明,碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器可以在厘米长度的增益介质上实现毫瓦功率的绿色激光输出,斜率效率达到了7%左右。相比于报道的氟化物玻璃基上转换光纤激光器,碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器显示出一种潜在的小型化固体激光器特征。

基于^1S0能级的Pr^3＋：ZBLAN光纤上转换紫外激光的数值模拟

在Pr3+∶ZBLAN光纤中,运用粒子数速率方程理论,研究用586 nm和335 nm连续激光双光子激发4f组态最高能级1S0,以1S0和3F4为激光上下能级实现250 nm上转换紫外激光的动力学行为,得到阈值抽运功率、激光输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参数。结果表明,阈值抽运功率随光纤长度增加而增大,斜率效率随光纤长度增加而减小,光纤较短时,无法获得较高输出功率。掺杂浓度越大则阈值抽运功率越小,斜率效率越大。在选取的特定条件下,斜率效率最高可达16.7%。

稀土掺杂氟化物多波段上转换激光研究进展

上转换激光具有反斯托克斯位移、单色性、较高的稳定性等特点使其在医学、投影仪、数据存储、激光头灯、激光提示器可见光通讯、显微镜以及新一代显示技术等众多领域有广泛的应用,因此受到了广泛关注。近年来,这一研究方向的基础研究和应用探索取得了长足的进步,但仍存在一些问题和瓶颈。本文主要综述了稀土掺杂氟化物多波段上转换激光的研究现状,围绕不同发射波段和不同泵浦光源两个方面,重点综述了这一研究领域近年来的进展,并对当前研究中存在的问题进行了总结和对未来发展前景进行了展望。

稀土掺杂紫外上转换材料及激光器研究进展

稀土离子具有独特的阶梯状能级,在上转换发光领域备受瞩目。稀土掺杂紫外上转换材料是实现紫外短波长紧凑激光器的有效途径。但在稀土离子的紫外上转换过程中,会产生大量非必要的能量损耗,导致紫外高阶上转换效率极低。因此,大功率的紫外上转换激光难以获得,紫外上转换激光器的实际应用受到限制。通过降低基质声子能、调控基质微观结构、改进泵浦方式、调整激光谐振腔形貌等方式,可以有效调控紫外上转换过程中的能量传递,提高紫外上转换激光的效率。本文综述了上转换发光的基本原理、紫外上转换发光材料的构成、增强紫外上转换发光的策略,以及紫外上转换激光器研究的最新进展。

掺钕钒酸钇晶体的光物理学特性及应用

近年来,由于半导体激光器的迅速发展与商品化以及稀土离子激光新材料研究的迅速发展,紧凑全固化稀土离子激光器的研究带动了固体激光研究的发展。上转换激光器也是全固化潮流的一个新的发展。钒酸钇晶体具有良好的机械和物理特性,是新型激光晶体的热门材料之一,掺钕钒酸钇晶体更是一种优质的激光晶体,更是具有不可替代的优越性,具有广泛的应用前景。