重金属碲酸盐玻璃中Ho^(3＋)的红外辐射特性

制备了高折射率Ho3+单掺和Ho3+/Yb3+共掺低声子能量重金属碲酸盐玻璃。根据Judd-Ofelt理论对吸收光谱进行拟合,求得Ho3+强度参数Ωt(t=2,4,6)分别为4.373×10-20,1.906×10-20和1.451×10-20cm2,并进一步计算了Ho3+在红外区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。982nm激发下,铋碲酸盐玻璃中Yb3+直接敏化Ho3+,在红外区产生有效红外发射。Ho3+吸收与发射截面在1.95和2.05μm处分别高达5.63×10-21和6.24×10-21cm2,大于Ho3+掺杂磷酸盐和氟化物玻璃,这有利于降低激光抽运阈值,实现高效Ho3+激光输出。较低的声子能量和较大的发射截面表明,Ho3+/Yb3+共掺杂铋碲酸盐玻璃有望成为良好的红外激光工作物质。

高浓度Eu^3＋掺杂钛酸盐薄膜的红光发射

采用溶胶-凝胶法制备了高浓度Eu^3＋掺杂无定型钛酸盐（KBT）发光薄膜。紫外灯下观察，Eu^3＋掺杂的KBT薄膜发出明亮的红光。通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对薄膜的结构和表面形貌进行了分析，利用荧光光谱仪对薄膜的发光性质展开了测试和研究。荧光光谱记录到的Eu^3＋的发射包括4个强峰，其中Eu^3＋的^5D0→^7F2（616nm）超灵敏跃迁最强。激发光谱和三维荧光光谱分析表明，由于Eu-O的电荷迁移带的吸收作用，Eu^3＋掺杂的KBT薄膜在短波紫外区被有效激发，是一种高效紫外-可见光转换材料，为从光-光转换角度提高硅太阳能电池的光能吸收率提供了新思路。

铈铕掺杂氯硅酸镁钙体系的相对光谱功率分布与色坐标定位

采用高温固相反应法合成铈铕掺杂氯硅酸镁钙系列粉体,利用X射线衍射(XRD)对晶体结构加以鉴定,并对其荧光光谱进行了测试和分析。通过光谱功率校准曲线,推演出样品的相对光谱功率分布,进而对粉体发光色坐标进行计算和表征。实验结果表明,合成粉体为面心立方晶体Ca8Mg(SiO4)4Cl2,铈铕单掺氯硅酸镁钙样品在紫外光激发下分别发出蓝紫光和绿光,对应色坐标为(0.1573,0.0528)和(0.1540,0.4663)。在铈铕共掺杂体系中,Ce3+的加入使样品发光颜色发生明显改变,随着Ce3+浓度的增大而进入蓝绿区。

Sm^(3+)离子掺杂重金属镓酸盐玻璃荧光特性研究

采用高温固相熔融法制备了Sm3+掺杂重金属镓酸盐玻璃。求得Sm3+的Judd-Ofelt参数Ω2,Ω4和Ω6分别为3.00×10-20,5.19×10-20和1.69×10-20cm2,计算了Sm3+在可见和近红外区的自发辐射跃迁概率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。488nm蓝绿光激发下,在可见区检测到峰值波长位于534,564,601,648和710nm的荧光发射带,分别对应4F3/2→6H5/2,4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2,4G5/2→6H9/2和4G5/2→6H11/2的辐射跃迁。近红外区960,1038和1185nm的发射带被记录到,分别归属于4G5/2→6F5/2,4G5/2→6F7/2和4G5/2→6F9/2的辐射跃迁,其中位于光通讯低损耗波段的4G5/2→6F9/2跃迁辐射的最大受激发射截面为6.09×10-23cm2。

Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂铝锗酸盐玻璃条形光波导的光路设计与增益预期

以6×8cm2的Er3+/Yb3+共掺铝锗酸盐玻璃作为光波导基底材料,设计出S型,U型和F型三种平面光波导.通过光束传播法对所设计的波导进行仿真模拟运算,S型、U型和F型三种结构波导在1528～1559nm范围内获得有效内增益,计算出其最大内增益分别为7.27、14.06和22.55dB,分别比直波导(6.42dB)高0.85、7.64和16.13dB.研究表明合理的波导结构设计可以保证在较小尺寸的基片上获得较高的信号增益.

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂芯-包异质型磷酸盐玻璃光纤

通过高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐纤芯玻璃,设计并熔制了组分相异的纤包玻璃,采用棒管法拉制Er3+/Yb3+共掺芯-包异质型磷酸盐玻璃光纤,并对光纤开展增益测试。在980 nm波长的激光激发下,当激发功率为457.1 mW时,在1535.7 nm波长处获得32.3 dB的相对增益和15.0 dB的内增益,光纤的内增益系数达2.6 dB/cm。

Tm^(3+)掺杂S波段波导放大器的光路设计与增益预期

为实现S波段集成光波导放大器的高增益,以8 cm×6 cm尺寸的Tm3+掺杂锗酸盐玻璃为基片设计了S型,U型和F型弯曲结构波导。采用光束传播法(BPM)对弯曲波导进行损耗模拟,得到最优弯曲半径为1.90 cm时,损耗系数为0.04 dB/cm。在1482 nm波长处,F型波导的增益为13.01 dB,其值高于U型(8.21 dB)和S型(4.22 dB)波导,约是普通直波导(3.84 dB)的3倍。结果表明合理的光路设计(F型)可以大幅提高Tm3+掺杂锗酸盐玻璃平面光波导的光学增益。