铋碲酸盐玻璃中钐离子的光学和光谱特性

制备了高折射率钐离子掺杂铋碲酸盐玻璃,测量并利用Brewster定律计算的玻璃折射率nd=2.344。测试与分析了玻璃的吸收和荧光光谱,根据Judd Ofelt理论对吸收光谱进行了拟合,求得Sm3+的光谱参量Ωt(t=2,4,6)分别为4.73×10^(-20),2.78×10^(-20),1.77×10^(-20)cm2,并进一步计算了Sm3+在玻璃中各能级跃迁的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。激发光谱表明:氩离子激光器和紫外、蓝色激光二极管及发光二极管是Sm^(3+)掺杂铋碲酸盐玻璃有效的泵浦光源。

紫色半导体发光二极管激发下Sm^(3+)掺杂的铋碲酸盐玻璃的光谱能量分布与量子产率计算

采用积分球光谱测试系统,在紫色半导体发光二极管激发下,对Sm3+掺杂的低声子能量、高折射率铋碲酸盐玻璃的荧光光谱进行测试。荧光测试系统由直径为25.4 cm的积分球,配以CCD探测器组成,通过标准卤素灯定标,辅助卤素灯校正积分球内环境变化,解析出样品的绝对光谱能量分布,并进一步计算出光通量分布、光量子数分布,求得辐射通量、光通量、荧光量子产率等荧光特征参数。测试与计算结果表明,对应可见区Sm3+四个特征发射峰,总辐射通量为55μW,总荧光量子产率为4.07%;可见区内,样品受激后光通量为0.02 lm。文章首次将积分球法应用于多通道跃迁稀土离子荧光性能的测试,实现了荧光特性准确评价为目的的绝对光谱能量分布测试,为发光与激光材料光学性能的精确测量与表征提供了一种新方法。

Pr^(3+)掺杂铋碲酸盐玻璃的热膨胀与可见荧光发射

制备了Pr3+掺杂的高折射率7.5Li2O-7.5K2O-5BaO-5Bi2O3-75TeO2重金属铋碲酸盐玻璃。测定了玻璃的热膨胀曲线,计算了样品的热膨胀系数α,转变温度Tg和软化温度Tf。紫外灯下观察,Pr3+掺杂的玻璃样品发出橙红光。室温下记录了玻璃样品的吸收、激发和荧光发射光谱。光谱分析表明:紫外灯、蓝色激光二极管、蓝色发光二极管,以及氩离子激光器是Pr3+掺杂铋碲酸盐玻璃的有效激发光源。

铋碲酸盐玻璃中三价铕离子多通道跃迁发射的三维荧光光谱分析

在初步观察到三价铕离子多通道跃迁发射的基础上,测定了Eu3+掺杂铋碲酸盐玻璃的三维荧光光谱。三维光谱显示,罕见的铕离子5D3、5D2、5D1向下能级跃迁的蓝光和绿光多通道发射在较宽的激发范围内均可被有效地观察和记录到。通过对铕离子能级结构和玻璃基质声子能量的综合分析,认定最大声子能量较低是铋碲酸盐玻璃中获得铕离子多通道跃迁发射主要原因。激发光谱表明,紫色光源可有效激发样品,获得由蓝到红的多峰发射;对于始于5D0态的Eu3+常规发射,氩离子激光器,紫色、蓝色和绿色激光二极管及发光二极管均为有效泵浦光源。

Ho3+\Yb3+\Tm3+\Ce3+共掺铋碲酸盐玻璃的2μm发光性能

通过高温熔融法制备了Ho3+\Yb3+\Tm3+\Ce3+共掺铋碲酸盐玻璃(60Bi2O3-20TeO2-10ZnO-10BaF2)并测试分析了其热稳定性、拉曼散射性能、吸光性能与受激发射性能。研究了Ce3+浓度对2μm发光的影响。根据Judd-Ofelt理论,分析计算了Ho3+的各项光谱参数,计算了Ho3+的吸收截面与发射截面。研究结果表明,在980nmLD激发下,当掺杂0.6mol%Ce3+时,2μm发射峰强度增加60%。Ho3+∶5I7能级的寿命达5.02ms,2μm处的最大发射截面为0.49×10-20cm2。这些性能表明Ho3+\Yb3+\Tm3+\Ce3+共掺铋碲酸盐玻璃是一种良好的2μm激光玻璃。

Tm^(3+)Yb^(3+)共掺铋碲酸盐玻璃中的高效蓝色上转换荧光

制备了高折射率Tm3+Yb3+共掺杂铋碲酸盐玻璃,利用棱镜耦合法测量出玻璃在632.8和1550nm波长处的折射率分别为2.0365和1.9795.对玻璃的吸收、荧光和红外透过光谱展开了测试与分析,根据JuddOfelt理论对吸收光谱进行拟合,求得Tm3+的振子强度参数Ωt(t=2,4,6)分别为3.90×10-20,2.03×10-20和9.03×10-21cm2,并进一步计算了Tm3+在玻璃中各能级跃迁的振子强度、自发辐射跃迁概率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数.在980nm激光激发下测得强的蓝色三光子上转换和近红外双光子上转换荧光.宽的红外透过窗口、高的折射率和强的蓝色上转换荧光表明,Tm3+Yb3+共掺铋碲酸盐玻璃有希望成为高效的上转换发光和激光材料.

Tm^(3+)/Ho^(3+)/Yb^(3+)掺杂铋碲酸盐玻璃上转换白光

制备了具有多彩上转换荧光Tm3+/Yb3+,Ho3+/Yb3+和Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂铋碲酸盐玻璃,并研究了974 nm激光激发下的上转换荧光光谱。在Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺杂体系中,由于Tm3+的上转换蓝光发射属三光子过程,蓝光发光强度随激发功率增加而增长的速率大于绿光和红光。计算了Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺样品上转换荧光的色坐标,定性阐述了荧光色坐标与激发功率的关系,揭示出随着激发功率的增大,色坐标在1931-CIE色品图中向左下方移动趋势。研究结果表明,在Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺铋碲酸盐玻璃中,通过功率调谐可以调整样品的上转换蓝光、绿光和红光强度比例,实现上转换白光发射,证实了Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺铋碲酸盐玻璃是一种高效上转换材料,在多彩显示和白光照明领域具有潜在的应用前景。

掺Er^(3+)碲锌铋酸盐玻璃光谱特性研究

制备了掺铒碲锌铋酸盐玻璃样品84.5TeO2-(15-x)ZnO-xBi2O3-0.5mol%Er2O3(TZBx=0,2,4,6,8,10mol%)。测试和分析了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱和4I13/2能级寿命等参数。根据McCumber理论,计算了Er3+受激发射截面(σepeak=(6.31~8.57)×10-21cm2)、并测量了Er3+荧光半高度(FWHM=65~70nm)。结果表明:适量Bi2O3(~6mol%)的引入,能较好地改善玻璃样品FWHM,σpeeak,4I13/2能级寿命和量子效率等光谱参数。

Er^(3+)/Ce^(3+)共掺碲铋酸盐玻璃的制备及光谱特性提高研究

采用高温熔融退火法制备了系列80TeO_2-10Bi_2O_3-10TiO_2-0.5Er_2O_3-xCe_2O_3(x=0,0.25,0.5,0.75,1.0 mol%)和(80-y)TeO_2-10Bi_2O_3-10TiO_2-yWO_3-0.5Er_2O_3-0.75Ce_2O_3(y=3,6,9,12 mol%)的碲铋酸盐玻璃.测试了玻璃样品400—1700 nm范围内的吸收光谱,975 nm抽运下的上转换发光谱和1.53μm波段荧光谱,以及808 nm激励下的Er^(3+)离子荧光寿命和无掺杂玻璃样品的Raman光谱,并结合Judd-Ofelt理论和McCumber理论计算了Er^(3+)离子光谱参数.结果表明,在掺Er^(3+)碲铋酸盐玻璃中引入Ce^(3+)离子进行Er^(3+)/Ce^(3+)共掺,通过Er^(3+)离子~4I_(11/2)能级与Ce^(3+)离子~2F_(5/2)能级间基于声子辅助的能量传递过程,可以有效抑制Er^(3+)离子上转换发光并明显增强其1.53μm波段荧光;同时,在现有Er^(3+)/Ce^(3+)共掺玻璃组分基础上引入WO_3,可进一步提高1.53μm波段荧光并展宽其荧光发射谱.研究结果对于获取优异光谱特性的宽带掺Er^(3+)光纤放大器玻璃基质具有实际意义.