温度对Er^(3+)掺杂ZBLAN透明玻璃斯塔克能级跃迁的影响

采用熔融淬火法制备了Er3+掺杂53ZrF4-20BaF2-4LaF3-3AlF3-20NaF-2.4PbF2(ZBLAN)氟化物透明玻璃。在10K^540K温度范围内,测量了对应于Er3+斯塔克分裂能级4S3/2(1)→4I15/2和4S3/2(2)→4I15/2(对应波长分别为542nm和548nm)的变温荧光光谱,结果显示环境温度升高时,样品在两个发射位置的发光强度均快速衰减,但是衰减速率有所差异,结合位形坐标模型讨论认为,两斯塔克能级的激活能分别为!E1=0.078eV和!E2=0.049eV,其差异导致了二者热猝灭速率不同。分析了斯塔克分裂能级跃迁的荧光强度比(FIR)随温度的变化规律,结果显示在低温区域FIR随温度呈现线性增加,而高温区则趋于平缓。计算了样品的温度灵敏度随温度的变化,结果表明,在温度90K时,灵敏度达到最大为0.0011K-1。该材料对环境温度敏感性可应用于光学温度传感器。