Tm3＋／Yb3＋：LiYF4单晶的高效近红外量子剪裁及其在光伏电池中的应用

采用改进的坩埚下降法成功地生长了Tm／Yb共掺氟化钇锂单晶．该单晶体具有每吸收一个蓝色光子并能发射出2个1000nm近红外光子的下转换发光效应．测定了样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线．在465nm蓝光激发下观察到由Yb3＋：0F5，2→2F7／2能级跃迁所致的960~1050nm波段的发射带，此发光带源于Tm3＋对yb3＋离子的能量下转换过程．应用Inokuti—Hirayama模型，研究了晶体的能量转换过程，结果表明Tm3＋向Yb3＋的能量传递是一个电偶极子相互作用机制过程．当Tm3＋与Yb3＋离子的掺杂浓度为0．49mol％与5．99mol％时，单晶的量子剪裁效率达到最大值167．5％．

Er^(3+):LiYF_4单晶生长与光谱特性

采用坩埚下降法在非真空密闭条件下生长出尺寸为φ9mm×68mm的1mol%Er3+:LiYF4单晶材料,测试了样品的折射率、透过光谱、吸收光谱、以及在980nm和792nm激光泵浦下的近红外和中红外荧光光谱.应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+离子在LiYF4晶体材料中的强度参数(Ωt,t=2,4,6)、能级跃迁振子强度(fcal)、自发辐射跃迁几率(A)、荧光分支比(β)、辐射寿命(τrad)等光谱参数,讨论了其近红外和中红外的荧光特性.结果表明,在980nm和792nm激光泵浦下观察到了1.5μm近红外荧光和3.0μm中红外荧光,分别对应于Er3+:4I13/2→4I15/2和4I11/2→4I13/2跃迁,并分析了3.0μm中红外荧光强度较弱的可能原因.

坩锅下降法生长Nd～(3+)∶LiYF_4单晶及其光谱性能研究

以LiF∶YF3∶NdF3=51.5∶47.5∶1为原料摩尔比,在50～60℃/cm固液界面温度梯度下,采用密封的坩埚下降法制备了尺寸为φ10 mm×50 mm的高质量Nd3+掺杂LiYF4单晶,并对产物的物相结构和光谱性能进行表征。结果表明,Nd3+在807 nm处的最大吸收系数α=1.96 cm-1,吸收跃迁截面为0.973×10-20cm2。在808 nm LD激发下,测定了样品的荧光光谱和及最强荧光峰1050 nm(4F3/2→4I11/2)的荧光寿命(～451.0μs),并计算得到1050nm的最大受激发射跃迁截面为1.60×10-19cm2。