激光晶体的研究现状与发展前景

本文论述固体激光晶体的研究现状与发展前景。认为最近的固体激光材料研究趋势分为三个方面:即高功率、高效率和波长可调谐。为得到高输出功率,进行了大尺寸,掺高浓度激活离子(钕)的激光晶体研究,为实现更高效率,普遍利用Cr~(3+)敏化机理研究各种掺钕、铬的双掺激光晶体材料。以实用化为目的,研究振荡波长连续可调谐的晶体材料,同时,添加各种稀土离子作为激光激活离子,得到了从紫外到红外不同激光波长的晶体材料。     

新型稀土掺杂Ⅲ—Ⅴ族半导体发光与激光器件研究进展

一、引言固体中稀土离子的内壳层4f跃迁产生出尖锐的窄带发光,其光子能量几乎不受基质材料和温度的影响,这些特点使稀土离子在激光和发光材料、器件中得到了广泛应用。     

碱土金属硫化物的多颜色薄膜电致发光显示器件

引言目前,交流薄膜电致发光器件研究工作的重点是放在多色显示上。虽然 ZnS:Mn 的薄膜电致发光屏具有长寿命、高亮度,已进入实用阶段,但发光颜色只是单一的橙黄色。为得到多色显示,人们集中研究了 ZnS 掺杂各种稀土离子、发射波长覆盖很宽的材料,但结果不会令人满意,主要是亮度太低,不应用能来制作多色薄膜电致发光器件。     

稀土发光材料的发光机理及其应用

稀土是我国的重要战略资源,稀土发光材料在一些方面已得到普遍应用并在新能源和生物医学等方面具有重要的应用前景。该文给出了稀土离子发光材料的基本原理,介绍了含稀土离子发光材料在节能灯、白光半导体发光二极管显示(LED)用荧光粉、等离子显示(PDP)用荧光粉等领域的应用,对在上转换发光、生物荧光标记和下转换提升太阳能效率等方面的应用前景进行了总结和展望。     

激光二极管直接抽运中红外固体激光材料综述

利用激光二极管(LD)直接抽运稀土离子或过渡金属离子的方式产生中红外激光可以大幅度降低系统的复杂程度,提高效率。而找到合适的基质材料和离子能级结构是实现LD直接抽运产生中红外激光的关键。总结了相关研究进展和发展方向,主要包括高功率、高效率、激光二极管直接抽运的过渡金属离子掺杂II-VI族材料激光器和稀土离子掺杂晶体、玻璃、光纤、陶瓷等材料的固态激光器,这些激光器的输出涵盖了2~5μm波段,具有结构简单、成本低等优点。其中过渡金属离子掺杂II-VI族化合物,如Cr:Zn Se/Zn S,具有吸收和发射截面大、室温量子效率高、激发态吸收小等优点;而稀土离子掺杂材料,如Er3+/Tm3+/Ho3+:玻璃,具有能级丰富,可多波长抽运获得多波长发光等优点。通过对稀土离子在不同基质材料中晶格场结构能级调控有望实现波长可控的中红外激光输出。     

激光光谱学中的激光器光源（续）

激光光谱学中的激光器光源（续）曹洪如（中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥２３００３１）３．４离子掺杂固体激光器在基质晶体或玻璃中添加过渡金属和稀土类离子作发光中心是一类重要的激光器。红宝石（Ａｌ２Ｏ３中掺杂Ｃｒ３＋）是实现激光作用的第一种材料，其波...     

稀土磁性复合微球的显微形貌及复合微相结构

稀土元素因其电子结构的特殊性而具有光、电、磁等特性 ,已广泛应用于发光材料、荧光材料、激光材料、防护材料、光学塑料、磁性材料、催化剂、荧光探测技术等领域[1] 。磁性高分子微球是一种既具有磁响应性 ,表面又含有活性基因的功能性复合微球 ,因此在分子生物学、固定化酶、免疫测定、医学、选择性催化等领域显示出强大的生命力[2 ] 。采用“复合技术”巧妙地将稀土特性赋予磁性高分子微球 ,必将开拓出一系列新的功能材料。借鉴稀土掺杂或键合高分子聚合物而制得各种功能材料的方法 ,作者首次将稀土离子在聚合过程中掺入反应体系 ,制备…     

薄膜电致发光材料

综述了近期关于适合于高场 AC 驱动的薄膜器件的发光材料方面的工作。在商业化平板显示器件中使用的黄色辐射 ZnS:Mn 材料仍是最好的 EL 材料。对于彩色显示器件的需要已经导致了稀土离子掺杂的 ZnS 和碱土硫化物材料的发展。它们能给出蓝色、绿色和红色的发光。对于这些新的磷光体,给出绿色发射的 ZnS:TbF_3材料最接近于商品化应用。     

近红外飞秒激光照射下掺Er~(3+)纳米晶玻璃的红光-绿光调谐与增强

正3价的镧系稀土离子能级非常丰富。由于4f电子在内壳层,发光谱明锐、稳定,长时间照射不会漂泊。在红外光照射下,3价的镧系稀土离子能高效地将红外光转化为可见光发光、它们在照明、彩色显示、光存储、激光材料、生物标记等方面有广泛的应用、稀土离子发光的调谐和增强是该领域非常重要的研究课题。目前人们主要通过改变材料实现调色与增强。制备了两种掺杂Er~(3+)1%和5%的纳米晶玻璃。在1490 nm的飞秒激光照射下,浓度1%的纳米晶玻璃能够发出红光和绿光,但吸收率低,发光效率也低、高浓度的纳米晶玻璃吸收率高,发出红光的效率很高,但不能发出绿光、用800 nm飞秒激光和1490 nm飞秒激光同时照射5%的纳米晶玻璃,发现不但红光(660 nm)发光有所增强,绿光(550 nm)发光随800 nm激光的功率迅速增强。研究了红光和绿光随两柬光的延迟时间、功率的变化规律,发现红光-绿光的光强对比度可以非常方便地任意调节。实现了高浓度掺杂Er~(3+)纳米晶玻璃同一种样品的红光-绿光发光增强与调谐,并讨论了发光机制。     

灯用稀土三基色发光材料的最近进展

一、前言早在1965年,就开始了用窄带发光混合,以获得高效白色荧光灯的研究。1974年荷兰科学家首先研究、开发出稀土三基色发光材料,用来制出的三基色荧光灯,光效高于80流明/瓦,平均显色指数(Ra)为85。稀土三基色发光材料的实用化,解决了荧光灯长期存在的光效和显色性不能同时提高的矛盾,高效率和高显色性的三基色荧光灯的优越性正逐渐被人们所认识,并得到普及推广。不仅如此,由于稀土三基色发光材料耐高负荷,高温特性优异,荧光灯又开     

掺Sm~(2+)和Nd~(3+)来降低晶体阈值

固体激光材料最早研究的是红宝石,而后是以CaF_2,CaWO_4、YAG等为基质并掺入稀土族元素的材料。如掺入Nd~(2+),Dy~(2+)及Sm~(2+)的氟化钙单晶等就是。红宝石激光器是一种利用刚玉型结构氧化铝基质中所含少量铬离子的萤光而进行发光的。铬离子的能量状态可分为三类,称为基态、亚稳态及激发态。由这种结构组成的叫做三能级激光器。另外还有一种利用稀土族离子萤光的激     

固体光激射器工作物质的最近研究动向

固体光激射器,即象红宝石光激器那样用光泵方式使其产生振荡的光激射器（在这个意义上,称它为红宝石型光激射器意义更为明确）的工作物质,是由铁族、稀土族及锏系离子作为发光中心,掺到无机晶体或玻璃中得到的。这些物质为什么能成为激光材料、具有哪些光学特性,显示出哪些激光特性以及与此有关的一些问题,请参阅有关文献[1],这里只对固体光激射器工作物质的最近研究动向及进展情况作一剖视。因此,本文只能是关于固体光激射器工作物质的一个片断。     

固体材料激光冷却中基于光纤传输DLT测温技术的研究

实时准确非接触测量固体材料的温度是固体材料激光冷却技术的一个关键问题,也是近年来实验研究固体材料激光冷却领域的一个重要挑战,主要原因是.掺杂稀土离子晶体或者玻璃材料被激光泵浦时,产生的荧光光谱和样品温度有关.我们在实验中利用荧光光谱和样品温度的依赖关系,发展了差分光谱测温法(DLT)实时测量样品的温度.本文对基于光纤传...     

稀土掺杂硼酸盐发光玻璃通过省级成果鉴定

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的发光与器件研究室研制的稀土掺杂硼酸盐发光玻璃已通过省级科研成果鉴定.该项课题研制的发光玻璃可在特种光学玻璃、激光玻璃、光纤、上转换发光、美化装饰等领域得到广泛的开发和应用.稀土硼酸盐玻璃具有熔点低、生产工艺简单、易加工     

蓝光OLED的掺杂研究

采用蓝色发光材料ADN为主体发光材料、BAlq3为掺杂材料,通过改变BAlq3的掺杂浓度制备了结构为ITO/NPB/ADN:BAlq3/Alq3/Mg:Ag的一系列蓝光有机发光器件(OLED).研究了器件各有机层之间的能级匹配和BAlq3的掺杂浓度对载流子注入、传输、复合以及发光色纯度的影响.实验结果表明,空穴阻挡材料BAlq3的掺入显著影响OLED的电流密度、发光亮度、发光效率和发光光谱,当BAlq3的掺杂浓度为25%时,OLED的发光效率为1.0 lm/W,发光光谱的峰值为440 nm,色纯度为(0.18,0.15),未封装器件的半衰期为950小时,器件同时满足了高效率和高色纯度的要求.     

电致发光显示屏在飞机座舱仪表中的应用

电致发光主要是在以ＺｎＳ等为基质的半导体材料中加入少量Ｃｕ、Ｍｎ等激活剂后在电场作用下发光。这种发光，作为一种固体冷光源在发光与显示领域得到了广泛的应用。Ｊ８系列飞机座舱信号显示屏成功地应用了电致发光技术，本文就电致发光屏的研制及性能进行了介绍和分析。     

钙钛矿发光稳定性研究——专访华南理工大学彭俊彪教授北大核心

彭俊彪教授是我国较早从事显示器件研究的科学家,2003年主持了高分子发光平板显示器件技术研究,2008年开始OLED显示驱动材料研发,2013年研制成功国内第一块稀土掺杂氧化物TFT的AMOLED柔性全彩高清显示器件.     

Yb3+/Er3+共掺ZnF2粉末上转换发光特性研究

为了研究ZnF₂作为基质材料、稀土离子Yb3+和Er3+共掺摩尔分数不同时的发光性能,采用高温固相法,在820℃时制备稀土掺杂ZnF₂样品,并对各个样品进行上转换发射光谱测试。将激发功率与上转换发射功率进行曲线拟合,确定Yb3+和Er3+光子吸收过程。结果表明,在980nm半导体激光器激发下,样品在可见光区域内存在533nm,555nm和655nm 3个上转换发射峰,发射的红光强度大于绿光强度,吸收光子数目依次为1.73,1.75,1.88,确定3个发射峰均对应于双光子吸收。此研究说明稀土离子掺杂ZnF₂材料将在上转换红色荧光粉领域有重要的应用前景。     

稀土氧化物掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3-MgO复合物结构及微波介电性能的影响

研究了不同质量分数(0~1.5%)的各种稀土氧化物对Ba0.6Sr0.4TiO3(40%)-MgO(60%)陶瓷微观结构和介电性能的影响.研究表明,大半径的稀土离子掺杂能有效降低材料的介电常数并提高品质因数;而小半径的稀土离子掺杂则会提高材料的微波介电损耗.当掺杂量超过0.2%时,所有样品的调谐率都随着添加量的增加而下降.与未掺杂的BST-MgO相比,0.2%稀土掺杂样品的调谐率变化规律及机理随掺杂物的不同而不同:Nd2O3和Yb2O3 掺杂样品中调谐率的大幅度升高归因于结电容的贡献,Sm2O3 掺杂样品调谐率的下降主要由MgO晶粒的聚集所致,而Y3+同时占据A位和B位引起了样品调谐率的下降.研究发现在BST-MgO中添加具有大离子半径的稀土氧化物(如La2O3、CeO2、Nd2O3、Sm2O3)并优化其添加量,能满足铁电移相器等微波调谐器件的要求.     

半导体激光泵浦的3 μm掺铒固体激光研究进展

3μm激光在国防安全、生物医疗、光谱分析等领域具有广阔的应用前景。与非线性频率变换、半导体激光技术相比,利用掺Er的激光增益介质产生3μm激光是一种比较直接、高效的方法。随着3μm掺Er激光器在输出功率和效率方面的突破,半导体激光泵浦的3μm掺铒固体激光已成为热点研究方向。回顾了不同基质材料掺杂Er离子产生3μm激光的输出特性和研究进展;从铒离子能级结构出发,分析了铒离子间的能量传递上转换、激发态吸收等跃迁过程对3μm激光输出性能的影响,并对3μm稀土离子掺杂固体激光器的功率提升潜力和发展前景进行了展望。