Er^(3+)∶Yb^(3+)∶Tm^(3+)共掺硼硅酸盐玻璃光致发光温度特性和能级劈裂

高温固相烧结法制备了Er3+∶Yb3+∶Tm3+共掺硼硅酸盐玻璃.在978 nm半导体激光器抽运下,测量了样品在300～573 K下光致发光谱强度随温度的变化,讨论了室温时上转换绿光和红光等波段的光谱劈裂.分析了Er3+,Yb3+和Tm3+之间的能量传递机制.研究结果表明,当温度升高时,Er3+∶Yb3+∶Tm3+共掺硼硅酸盐玻璃的481 nm蓝光、517和534 nm绿光、以及657 nm红光等光致发光强度单调下降,在490 K时几乎消失.但900 nm左右的近红外光谱则随温度的升高而持续增强,而且其中心波长向短波方向移动.在室温时,光谱劈裂明显,高温时劈裂逐渐消失.

Tm^(3+)掺杂Ge-Ga-S玻璃微球-石英光纤锥耦合系统的荧光回廊模特性

以熔融淬冷法自制了Tm^(3+)掺杂Ge-Ga-S硫系玻璃,并以此为基质材料,用漂浮粉料熔融法制备了直径分布为50—200μm的高品质因数(Q>10~4)的有源硫系玻璃微球谐振腔.在显微镜下优选出一颗表面质量好、球形度较高、直径为72.84μm的微球,与氢氧焰扫描拉锥法制备的一根腰锥直径为1.93μm的石英光纤锥进行近场耦合.根据基质材料的吸收光谱特性,选用808 nm的半导体激光器作为抽运源.实验测得光纤锥倏逝波场激发出了掺Tm^(3+)硫系玻璃微球在1460 nm附近的荧光回廊模式,其典型共振峰间隔为4.39 nm.实验测得的荧光回廊模式与米氏散射理论计算结果符合度较高(最大误差仅为0.047%),验证了本文提出的掺Tm^(3+)硫系微球制备及耦合工艺的可行性.

TM^+玻璃熔滴与铂合金的润湿性研究

用高温高真空润湿测试系统测定了TM^+玻璃熔滴与铂合金基材的接触角。结果表明,在1150~1350℃,熔滴与基材之间的接触角随温度升高而急剧下降;2种基材(Pt-20Rh和ZGS-(Pt-20Rh))的润湿转变临界温度分别为1253℃和1273℃;温度高于1300℃,采用锆弥散强化的ZGS-(Pt-20Rh)基材的接触角小于Pt-20Rh,ZGS-(Pt-20Rh)在高温下润湿性的增强不利于玻璃纤维的拉丝成型。

Tm_2O_3掺杂锗酸盐玻璃2μm波段连续激光输出

报道了一种Tm2O3掺杂的新型FGe玻璃连续激光运转。实验中增益介质采用未镀膜的掺杂摩尔分数为1%的Tm2O3的GeO2-Ga2O3-BaF2-MO/F2(FGe)玻璃,在波长790 nm的钛宝石激光抽运下,使用两种输出耦合镜分别实现了连续激光振荡。在3%输出耦合镜下得到了83 mW的激光输出,斜率效率为13.7%,光-光转换效率为8.8%,激光的中心波长为1968 nm。

Tm^(3+)掺杂硫卤玻璃光纤的中红外增益特性研究

采用高温熔融淬冷法制备了1%Tm3+掺杂的72GeS2-18Ga2S3-10CsI(GGSI)硫卤玻璃,测试了样品的折射率、吸收光谱和800nm激光泵浦下的中红外荧光光谱,利用Judd-Ofelt和Futchbauer-Ladenburg(FL)理论分析计算了Tm3+在GGSI玻璃中的自发辐射几率、荧光分支比、辐射寿命、吸收截面、发射截面等光谱参数,进而建立了Tm3+的四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,模拟计算Tm3+掺杂GGSI玻璃光纤中红外3.73μm波段的增益与掺杂光纤长度、泵浦功率和信号功率的关系。模拟结果显示,硫卤玻璃基掺铥光纤具有较高的信号增益和较宽的中红外增益谱,泵浦功率为1 000mW时,最大小信号增益值达到30dB,20dB增益带宽达到180nm,同时也存在合适的泵浦功率和光纤掺杂长度以期获得最佳信号增益。表明Tm3+掺GGSI硫卤玻璃光纤可作为中红外3.73μm波段放大的理想增益介质。