Er^(3+)／Yb^(3+)共掺LiNbO_(3+)晶体中Er^(3+)的光谱特性分析

在室温下,测量了采用Czochralski方法生长的as-grown和经退火处理的Z切Er3+／Yb3+共掺同成 分LiNbO3晶体的a偏振吸收光谱(300-1 650 nm)。运用Judd-Ofelt理论对该晶体中Er3+的光谱特性进行 了分析。由所测得的吸收系数的积分计算得到了从基态到激发态的若干个主要的电子跃迁强度实验值。利 用最小二乘法确定出Er3+／Yb3+共掺LiNbO3晶体中Er3+的Judd-Ofelt参数。进而确定了自发辐射概率,从 激发态能级到其各个下能级的荧光分支比以及能级辐射寿命。此外,还讨论了Yb3+的共掺和退火处理对 LiNbO3晶体中Er3+光谱特性的影响。

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺TeO_2-Li_2O-B_2O_3-GeO_2玻璃系统的光谱性质和热稳定性研究

制备了Er3+ /Yb3+共掺的70TeO2 5Li2O (25 x)B2O3 xGeO2 (x=0, 5, 10, 15, 20mol% )系列玻璃,研究了玻璃的热稳定性能,测试了玻璃的吸收光谱、荧光光谱以及Er3+离子4I13 /2能级荧光寿命,并根据McCumber理论计算了Er3+离子4I13 /2→4I15 /2跃迁的受激发射截面 结果表明:随着GeO2 含量的增加,玻璃的热稳定性逐渐提高,荧光谱线半高宽(FWHM)保持在70nm左右,而荧光强度和Er3+离子4I13 /2能级荧光寿命逐渐提高,研究表明这种玻璃系统是一种具有应用潜能的宽带光纤放大器用的基质材料。

Er^(3+)单掺及Er^(3+)/Yb^(3+)共掺SiO_2-Al_2O_3-La_2O_3玻璃光谱性质研究

研究了单掺Er3+ 及Er3+ /Yb3+ 共掺SiO2 Al2 O3 La2 O3玻璃的光谱性质随稀土离子浓度变化规律 ,应用McCumber理论计算了玻璃在 1.5 3μm的发射截面及积分吸收截面 .结果表明 :在Er3+ 离子掺杂浓度相同时 ,玻璃在 980nm吸收截面与Yb3+ 掺杂浓度成反比 ;当样品中Yb3+ 离子掺杂浓度为 3.94× 10 2 0 cm- 3时 ,玻璃在 1.5 3μm的吸收截面和发射截面最大 ,在 1.4 0～ 1.60 μm积分吸收截面也最大 ;Er3+ /Yb3+ 共掺SiO2 Al2 O3 La2 O3玻璃在 1.5 3μm的荧光半高宽随Er3+ 掺杂浓度升高而增加 ,当Er3+ 离子掺杂浓度为 2 .4 1× 10 2 0 cm- 3 时 ,玻璃的荧光半高宽 (FWHM )达到 5 2 .5nm .

纳米Ag薄膜增强Er^(3+)/Yb^(3+)共掺Al_2O_3薄膜上转换发光特性研究

采用射频磁控溅射在石英基底上制备Al_2O_3:Er^(3+)/Yb^(3+)薄膜,在其表面采用直流磁控溅射沉积纳米Ag薄膜。上转换发光测试表明在491和678 nm的发射峰出现了5.8倍和5.2倍的增强。X射线衍射、原子力显微镜以及透射﹑吸收和散射光谱表明:491 nm发射增强主要源于局域表面等离子或表面等离子与发射带的共振耦合辐射机制,而678 nm发射增强主要源于纳米Ag膜对荧光的LSP散射机制。

镱铒共掺Al_2O_3薄膜光致发光特性优化

用中频磁控溅射方法在SiO2/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al2O3薄膜样品.室温下测量了薄膜在1.430μm^1.630μm波段范围内光致发光光谱.研究发现,镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱铒掺杂为:掺铒0.33 mol%,Yb3+∶Er3+=10∶1,比相同掺铒浓度单掺铒样品光致发光峰值强度增强40倍;确定的掺铒浓度,有着固定的最佳镱铒浓度比率,主要是镱铒离子间的正向和反向能量传递相互作用的结果,但最佳镱铒浓度比率随着掺铒浓度的增加呈现下降趋势;单掺铒薄膜的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现近Gauss形状变化,而最佳镱铒共掺样品的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现了倒Gauss形状变化.

基于Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂的上转换玻璃陶瓷材料的制备和性能

采用熔融-晶化法在Zn O-Al_2O_3-Si O_2系玻璃陶瓷的基础上,用Ge O_2取代部分Si O_2成功制备出Er^(3+)/Yb^(3+)共掺Zn O-Al_2O_3-Ge O_2-Si O_2系玻璃陶瓷,并通过对样品的硬度及上转换荧光测试分析确定了Ge O_2的最佳取代量为7.5wt%。研究发现在980 nm波长光的激发下,样品产生了绿色(524 nm、546 nm)和红色(659 nm)上转换发光,且当Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂比为2.5∶6.5时样品上转换荧光强度最强。

燃烧法合成Li^+共掺Er^(3+)∶Y_2O_3纳米晶体发光增强特性

利用甘氨酸燃烧法制备了Li+和Er3+共掺的Y2O3纳米晶体粉末,进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和光致发光测试,研究了Li+掺杂浓度对粉末的晶形结构和荧光强度的影响。结果表明,制备出的样品结晶性较好,随着Li+共掺分数的增大,Er3+∶Y2O3纳米晶体在室温下的1.5μm光致发光强度有了显著的提高。Li+的引入对改变Er3+∶Y2O3的晶格对称性,提高的Er3+发光效率起到了重要的作用。

LD抽运Er^(3+),Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器的理论分析和数值计算

研究了以Co^(2+)MgAl_2O_4晶体为饱和吸收体的LD抽运Er^(3+),Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃激光器.针对双掺离子之间的能量传递和Er^(3+)的多种跃迁过程,结合Co^(2+)MgAl_2O_4晶体中Co^(2+)离子的饱和吸收特性,给出了详尽的速率方程,在其基础上进行了数值分析,分析了输出镜透过率、激光介质长度、谐振腔长度、腔内往返损耗、饱和吸收体长度对激光阈值、峰值功率、单脉冲能量以及脉冲宽度的影响.