Pr^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃发光特性的研究

根据Pr3+ /Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃在 980nm附近的吸收谱及 1.3 1μm处的发射谱 ,研究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律。结果表明 :在Yb3+ 离子浓度不变的情况下 ,1.3 1μm处的发光随着Pr3+ 离子浓度的增加 ,其强度先增后减 ,并在浓度为 0 .15mol%时达到最大值 ,同时根据Judd

Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃的近红外发光及能量传递机理

采用高温熔融法制备了组分为TeO2-ZnO-Na2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量Ωt(t=2,4,6),自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等光谱参量,测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示,在980nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明,强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程,并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后,计算分析了Tm3+∶3 F4→3 H6能级间跃迁的1.8μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明,Yb3+/Tm3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质.

Pr^(3+)/Yb^(3+)共掺氟锆酸盐玻璃的热分析

在对不同PbF2 含量的Pr3+/Yb3+共掺的ZBLAPN玻璃的差热分析后 ,发现含PbF2 大于 4.5 % (摩尔分数 )后 ,差热曲线上的析晶峰出现了分裂 ,经扫描电镜分析 ,含铅量高的玻璃中出现了分相 ,各相的含铅量不同 ,这引起玻璃热稳定下降。

PbO对Tm^(3+)/Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃三基色上转换发光的影响

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的PbO,研究了PbO对基质样品拉曼光谱以及Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响。结果表明,随着PbO含量的增加,样品的最大声子能量下降比较明显,同时样品的声子态密度也有减小趋势;在975nm波长激光二极管(LD)激励下,随着PbO含量的增加,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换蓝光(480nm)、绿光(546nm)和红光(662nm)的发光强度都有明显增强,且PbO的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响。

Er^(3+)单掺和Er^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃的光谱性质及能量传递

采用高温熔融法制备了新型Er3+单掺和Er3+/Yb3+共掺的TeO2-Bi2O3-SiO2-B2O3玻璃,测试并分析了样品的吸收光谱、发射光谱以及Er3+/Yb3+共掺杂样品的发射光谱和荧光寿命。计算出了玻璃的J-O强度系数Ωt(t=2,4,6);系统讨论了Er3+/Yb3+共掺杂样品在808 nm激光激发下,Yb3+与Er3+近红外发射强度比值变化情况及Er3+→Yb3+的反向能量传递机理。结果表明:Er3+单掺玻璃系统在1.53μm附近的最大发射带宽可达90 nm;适量的Yb3+引入到掺Er3+玻璃中,可有效地减小Er3+:4I13/2能级的消布居速率,提高Er3+:4 I13/2→4 I15/2的发射强度和Er3+:4 I13/2能级的寿命。

掺Pr^(3+)碲酸盐玻璃的红外及上转换发光

根据掺Pr3+碲酸盐玻璃在980 nm附近的吸收谱及1.31μm和可见光区间内的荧光发射谱,硎究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律及其上转换发光.结果表明:在Yb3+离子浓度不变的情况下,1.31μm处的发光随着Pr3+离子浓度的增加,其强度先增加而后减小,并在浓度为0.15 mol％时达到最大值,同时根据Judd-Ofelt理论计算了稀土离子的光辐射特性.

Er^3＋ - Yb^3＋共掺碲酸盐光纤上转换光谱研究

采用波长为976nm的半导体激光器以透镜耦合方式抽运自制的掺Er^3＋ - Yb^3＋碲酸盐短光纤，实验中可直接裸眼观测到很强烈的上转换绿色荧光，3dB带宽为20nm，中心波长为546nm，所需光纤长度仅1．8cm,荧光平均波长以及3dB带宽具有不依赖抽运功率的稳定性,并且分析了上转换绿光的主要发光机理。

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。

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。

镧对铒镱共掺碲钨酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性的影响

制备了铒镱共掺玻璃样品TeO2-WO3-La2O3,研究了铒镱共掺碲钨镧酸盐光谱性质和热稳定性.测试了样品的吸收光谱、荧光光谱、玻璃的热稳定性以及荧光寿命.应用J-O理论计算了玻璃的三个强度参数Ωt(t=2,4,6),主要分析了强度参数Ω2和玻璃成分的变化关系.测得了Er3+在1.5μm发射谱的荧光半高宽和Er3+的4I13/2能级寿命,应用McCumber理论计算了Er3+在1.5μm处的受激发射截面.玻璃样品均没出现析晶开始温度(Tx),研究结果表明TeO2-WO3-La2O3是制备宽带光纤放大器的理想基质材料.

高声子能量氧化物对掺铒碲酸盐玻璃光谱性质的影响

在研制的Er3+/Ce3+共掺低声子能量碲酸盐玻璃(TeO2-Bi2O3-TiO2)中,分别引入高声子能量WO3、SiO2和B2O3氧化物组分,测试了玻璃样品400~1700 nm范围内的吸收光谱、1.53μm波段荧光谱、Er3+离子荧光寿命和拉曼光谱,结合McCumber理论计算了Er3+离子光谱参数.结果表明:高声子能量氧化物组分的引入,能使声子参与的Er3+/Ce3+离子间能量传递过程变得更为有效,增加了Er3+离子亚稳态能级4I13/2上粒子数积累,从而增强1.53μm波段荧光发射.另外,高声子能量氧化物组分的引入还可以增加荧光半高宽(FWHM)和带宽品质因子(σe×FWHM).研究结果对于获取具有优异光谱特性的掺Er3+光纤放大器(EDFA)的玻璃基质具有实际意义.

Er^(3+)和Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃的光谱性质

研究了Er3+ 和Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质 ,分析了碲酸盐玻璃中Er3 + 的上转换发光机制 ,应用Judd Ofelt理论计算了玻璃的强度参量Ωt(t =2 ,4,6 ) ,分别为Ω2 =4.74× 10 - 2 0 cm2 ,Ω4=1.46× 10 - 2 0 cm2 ,Ω6 =0 .6 4× 10 - 2 0 cm2 ,计算了Er3+ 离子的自发跃迁几率、荧光分支比 ,应用McCumber理论计算了受激发射截面 ,并比较了Er3 + 在不同基质玻璃中的光谱特性。

970nm抽运下Er^(3+)/Yb^(3+)/Tm^(3+)共掺碲酸盐玻璃的发光特性

研究了Er3+ Yb3+ 共掺、Tm3+ Yb3+ 共掺、Er3+ Yb3+ Tm3+ 共掺碲酸盐玻璃在 970nm抽运下的荧光光谱和上转换光谱性质 ,测试了Er3+ 离子的4 I1 1 2 和4 I1 3 2 能级荧光寿命变化情况 .结果发现Er3+ Yb3+ Tm3+ 共掺碲酸盐玻璃的常规荧光谱线在 14 5 0— 170 0nm区域明显加宽 ,并在 16 30nm有一荧光峰 ,可能是Tm3+ :1 G4 →3F2 跃迁产生 .上转换发光研究表明 ,由于碲酸盐玻璃声子能量低的缘故 ,三种共掺系统下都存在上转换发光现象 .在Er3+ Yb3+ Tm3+ 共掺中 ,上转换机理受Er3+ Yb3+ 之间、Tm3+ Yb3+ 之间、Er3+ Tm3+ 之间三者共同相互作用影响 ,其中Er3+ 与Tm3+ 离子之间存在的交叉弛豫过程降低了Er3+ 离子在可见光范围的上转换强度 .

Yb^(3+)敏化的Er^(3+)/Ho^(3+)共掺碲酸盐玻璃的上转换发光研究

用高温熔融法制备了系列Er3+/Yb3+共掺,Ho3+/Yb3+共掺,和Er3+/Yb3+/Ho3+三掺碲酸盐玻璃,在975nm激光抽运下三种掺杂玻璃中都出现了较强的绿光和红光上转换.研究了Yb3+离子对Er3+和Ho3+离子上转换发光强度的影响以及Yb3+→Er3+,Yb3+→Ho3+能量传递效率.分析了碲酸盐玻璃中Yb3+直接敏化Er3+,Ho3+上转换发光机理.当Er3+和Ho3+浓度较低时,Er3+/Yb3+/Ho3+三掺玻璃的上转换强度随着Yb3+离子浓度的增加而增强,出现的548nm绿光和660nm红光主要是由于Er3+:4S3/2→4I15/2,Ho3+:5F4(5S2)→5I8和Er3+:4F9/2→4I15/2,Ho3+:5F5→5I8跃迁共同作用的结果.Er3+/Yb3+/Ho3+三掺碲酸盐玻璃的上转换机理受Er3+/Yb3+之间,Ho3+/Yb3+之间,Er3+/Ho3+之间三者共同相互作用影响,Er3+/Ho3+离子间存在的交叉弛豫过程可增加Ho3+离子在可见光范围的上转换强度.

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.

Bi_2O_3对Tm^(3+)/Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃三基色上转换发光的影响

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃样品,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的重金属氧化物Bi2O3,研究了Bi2O3组分对基质样品拉曼光谱和Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响。结果发现,在975 nm波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品中可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(546 nm)和蓝光(480 nm)三基色上转换发光。随着重金属氧化物Bi2O3组分含量的增加,玻璃基质的最大声子能量降低,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品的三基色上转换发光强度均有所提高,且Bi2O3组分的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响。

卤化铅调整Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃上转换发光研究

研究了卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的热稳定性能、Raman光谱和上转换发光光谱,分析了Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光机理.结果发现:混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃具有好的热稳定性能、低的声子能量、强的上转换蓝光.这表明混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.

Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃的上转换发光及能量传递机理

用高温熔融法制备了Ho3+单掺和Ho3+/Yb3+共掺、组分为TeO2-ZnO-Na2O的碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt(JO)理论计算分析了玻璃的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。通过测量上转换光谱,着重研究了Yb3+掺杂对于Ho3+上转换发光性能的影响,分析了Yb3+/Yb3+以及Yb3+/Ho3+间的能量传递过程。结果显示,975nm泵浦下Ho3+的上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Ho3+间的能量传递过程,并计算得到了声子贡献比和能量传递微观参数。同时,计算分析了Ho3+:5 I7→5 I8能级跃迁的吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,Yb3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为上转换激光器和2.0μm波段固体激光器的潜在增益基质。

应用于白光显示的Tm^(3+)/Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃上转换发光特性研究

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-La2O3)样品,测试了玻璃样品的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机理.结果发现:在975nm波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品可以观察到强烈的红光(662nm)、绿光(546nm)和蓝光(480nm)三基色上转换发光,红光对应于Tm3+离子1G4→3F4和Ho3+离子5F5→5I8,绿光对应于Ho3+离子5S2(5F4)→5I8,蓝光对应于Tm3+离子1G4→3H6的能级跃迁.随着Yb3+离子掺杂含量和抽运功率的增加,样品的上转换发光强度得到了一定程度的提高.通过调整稀土掺杂的浓度得到了接近于标准的白光发射.研究结果对于探索实现高品质的白光发光二极管(LED)具有实际应用意义.

Yb^(3+)对掺铒碲酸盐玻璃红外和上转换发光的影响

研制了Er3+/Yb3+共掺TeO2-ZnO-La2O3玻璃,测试了Er3+离子的吸收谱、荧光谱和上转换发光谱,系统研究了975 nm抽运下Yb3+离子对于Er3+离子1.5μm波段荧光性能及其上转换发光性能的影响。结果表明,随着碲酸盐玻璃中Yb2O3含量的增加,Yb3+离子对Er3+离子的能量传递增强,Er3+离子1.5μm波段的荧光强度和上转换发光强度相应增大,但后者相对于前者增加更为迅速。通过对粒子数速率方程的理论模拟,计算结果与实验测量结果较为一致,表明Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种优良的潜在上转换激光器增益介质。对上转换发光分析表明,强烈的绿光和红光激发是基于双光子的吸收过程。