钬镱掺杂波导适用型锗酸盐玻璃上转换荧光光子定量

制备了适用于钾钠离子交换波导的钬镱离子掺杂锗酸盐玻璃,采用荧光光谱绝对测试系统在975nm激光泵浦下对玻璃的上转换发光性能进行表征,解析出样品的绝对光谱功率分布,并计算了光量子数分布和荧光量子产率等绝对荧光参量.测试与计算结果表明,当Ho3+/Yb3+掺杂的锗酸盐玻璃在370℃的KNO3熔盐中热离子交换4h时,K+-Na+离子交换有效扩散系数为0.068μm2/min.锗酸盐玻璃样品中,Ho3+主要发出548nm绿光和660nm红光,其中红色上转换荧光为支配性发射.当激光激发功率密度为1 227 W/cm2时,660nm红光绝对光谱功率和净发射光量子数分别为28.03μW和9.26×1013 cps.此时,548nm绿光和660nm红光发射的荧光量子产率分别为0.17×10-5和2.41×10-5,可见区总荧光量子产率达2.61×10-5.净发射光子数与激发功率密度的双对数曲线斜率表明Ho3+/Yb3+掺杂锗酸盐玻璃的红色和绿色上转换发射均属双光子激发过程.基于波导适用型锗酸盐玻璃实施的钬离子上转换荧光发射的绝对化表征,为稀土光电功能材料的进一步研发提供了可依赖的数据参考.

低温燃烧法制备的Ho∶YbGG多晶粉体及其发光性能

以柠檬酸为燃烧剂,掺杂摩尔分数为2%的Ho3+,采用低温燃烧法制备Ho∶YbGG多晶粉体。通过对样品的X射线衍射和扫描电镜分析,确定最佳煅烧温度为900℃。样品的吸收光谱在536 nm和645 nm处出现较强吸收峰,分别对应Ho3+的5I8→5F4(5S2)和5I8→5F5能级跃迁;在940 nm和982 nm处出现强吸收谱带,对应于Yb3+的2F7/2→2F5/2能级跃迁。样品的荧光光谱在1 989 nm处有强发射谱带,对应于Ho3+的5I7→5I8能级跃迁。样品可以发出较强的上转换绿光和红光,分别对应于Ho3+的5F4(5S2)→5I8和5F5→5I8能级跃迁。对相应的上转换机制也进行了分析。

Tm^3＋/Ho^3＋/Yb^3＋掺杂钠铝碲酸盐陶瓷上转换荧光分析

采用高温固相熔融法制备Tm3+/Yb3+、Ho3+/Yb3+和Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂钠铝碲酸盐陶瓷。用X射线衍射分析钠铝碲酸盐陶瓷的结构,结合974nm激光激发的上转换荧光,探讨上转换荧光强度与激发功率的关系。根据计算Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂样品上转换荧光色坐标,研究荧光色坐标与激发功率的关系。结果表明:钠铝碲酸盐陶瓷整体上呈无序结构,但存在少量α-Al2O3。由于Tm3+的上转换蓝光发射属三光子过程,Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂体系中,蓝光发光强度随激发功率增加而迅速增长的趋势比绿光和红光的更为明显。随着激发功率的增大,色坐标在1931CIE色品图中沿左下方朝蓝绿区方向移动,实现了上转换荧光的色彩变换。

Y2O2S：Yb,Ho 上转换发光材料的制备及性能

利用硫熔法制备了不同浓度的Yb和Ho掺杂的Y2O2S:Yb,Ho上转换发光材料。采用X线衍射仪、扫描电镜和荧光光谱仪对粉体的相组成、形貌和上转换发光性能进行表征。结果表明:不同浓度的Yb和Ho掺杂后没有改变Y2O2S的晶体结构;颗粒形貌较为规则,多呈现多面体状,分散性较好,颗粒表面很光滑;在980nm激光激发下,Y2O2S:Yb,Ho呈现出以绿光发射为主的上转换荧光,Yb的最佳掺杂量为8%(摩尔分数),Ho的最佳掺杂量为2%(摩尔分数),Ho3+和Yb3+掺杂浓度可显著影响不同颜色发射峰的强度;对激活离子Ho3+来说,同类离子之间发生能量传递和交叉弛豫行为,导致上转换荧光强度发生猝灭;对敏化离子Yb3+来说,Yb3+吸收能量,以热的形式释放出来,产生杂质猝灭。

Ho,Tm:Yb_3Al_5O_(12)纳米粉体的制备与发光性能

以柠檬酸为络合剂,采用柠檬酸凝胶法制备了Ho,Tm:Yb3Al5O12(Ho,Tm:Yb AG)纳米粉体。研究得到最佳工艺条件为:柠檬酸与金属硝酸盐原子总数的摩尔比为1.5:1,煅烧温度950℃,煅烧时间2 h。通过对样品的扫描电子显微镜分析,得到Ho,Tm:Yb AG粉体平均粒径约为70 nm。测试了室温下样品的荧光光谱,结果表明:在1 958 nm处有较强发射峰,对应Ho3+的5I7→5I8能级跃迁。样品的上转换光谱表明,样品具有较强的上转换红光和近红外光。Ho3+和Tm3+掺杂量分别为1%和2%的样品(1%Ho,2%Tm:Yb AG)的发光强度较好,并讨论了发光跃迁机制。