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Ce3+对Er3+的上转换荧光淬灭 总被引:2,自引:2,他引:0
提要:本文研究了Ce3 离子对Er3 离子的上转换荧光淬灭规律,随着Ce3 离子浓度增加,Er3 离子各波段的上转换荧光强度迅速下降,并且发现红色荧光带的淬灭要快于绿色荧光带。具体分析了Er3 离子的上转换荧光的产生机制,通过分析Ce3 对Er3 离子淬灭机理,进一步讨论了Er3 离子的上转换机制。 相似文献
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Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中Ce3+和Cr3+离子对光谱性质的影响 总被引:3,自引:2,他引:3
研究了 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃的光谱参数 ,初步探明了 Ce3+ 和 Cr3+ 离子浓度含量对 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。结果表明 ,Ce O2 含量为 2 .8mol- %,Cr2 O3含量为 0 .0 8wt.- %玻璃的光谱性质较好。Ce3+ 离子价态的变化也对玻璃的光谱性质有重要影响。 Ce3+ 离子的存在更有利于对抽运光的吸收和能量的传递。在 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了 Er3+荧光寿命达 8m s,受激发射截面为 0 .8× 1 0 - 2 0 cm2的光谱特性 ,为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数。 相似文献
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Er3+单掺和Er3+/ Yb3+共掺碲钨酸盐玻璃光谱性能 总被引:2,自引:0,他引:2
制备了Er3 + 单掺和Er3 + /Yb3 + 共掺碲钨酸盐玻璃 ,测量了Er3 + 在玻璃中的吸收光谱和 970nmLD激发下的荧光光谱和荧光寿命 ,计算了Er3 + 离子 1 5 μm波段的吸收和发射截面 ,研究了其荧光强度和发射带宽与掺Yb3 + 浓度间的关系。结果表明 ,共掺Yb3 + 可明显提高Er3 + 离子 1 5 μm荧光发射强度 ,并有利于提高其发射带宽。实验所得最佳掺Yb3 + 离子浓度为 3 6 6× 10 2 0 ions/cm3 ,Er3 + 离子 1 5 μm发射最大FWHM值为 81nm。 相似文献
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为了制备高性能的掺Er硅基玻璃,通过溶胶-凝胶方法制备了掺Er3+和Al3+的硅基玻璃,研究了Al3+对Er3+发光性能的影响。结果表明,掺Al3+后使样品中Er3+离子的最大掺杂浓度提高1倍,发光强度也明显增强,是不掺Al3+的Er-硅基玻璃中Er3+离子发光强度的20多倍。通过分析发现,Al3+和Er3+之间并不是简单的能量传递关系,而是在改变原基质结构的同时,有效分散了样品中的Er3+离子,降低了Er3+离子之间的交叉弛豫几率;在980nm波长激发下,Er3+离子只有654nm一个波长的上转换荧光。 相似文献
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采用高温熔融淬火技术制备了1.0 mol% Tm3+离子和x mol% Er3+离子(x=0,0.5和1.5 mol%)掺杂 的系列碲酸盐玻璃,通过测量玻璃样品的差热扫描曲线(DSC)、X射线衍射(XRD)图和荧光光 谱,对不同 Er3+浓度下的玻璃物理性能和Tm3+离子荧光特性进行了研究。DSC结果显 示,研制的稀土掺杂碲酸盐玻璃 具有优异的热稳定性能,玻璃样品的析晶温度与转变温度之差大于130 ℃,而XRD图则证实了研制的玻璃 样品具有非晶结构特征。在808 nm泵浦激励下,随着Er3+离 子的引入,Tm3+离子3F4→3H6能级间跃迁产生 的1.85 μm波段荧光显著增强。当Er3+离子掺杂浓度为1.0 mol%时,荧光强度提高了约76%,荧光强度的 显著增强归因于Er3+离子和Tm3+离子之间的能量传递。然而,随着Er 3+离子掺杂浓度的继续增加,1.85 μm 波段荧光呈现出衰减现象,这归结于Er3+离子浓度的淬灭效应。研究表明,具有合 适浓度Er3+/Tm3+共掺碲 酸盐玻璃是一种应用于1.85 μm波段固体激光器和光纤放大器的理想 基质材料。 相似文献
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用熔融急冷法制备了掺Er3+的80GeS2-10In2S3-10CsI(mol%)硫卤玻璃样品,研究了该样品的吸收光谱和上转换光谱,分析了Er3+离子在该玻璃中的上转换发光机理.应用Judd-Ofelt理论计算分析了Er3+离子在该样品中的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β等光谱参数.在980 nm LD泵浦激发下,首次在该种玻璃中观察到强烈的绿光(527 nm、548 nm),分别对应于4H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2的跃迁,且548 nm绿光强度大于527 nm绿光强度.同时研究了绿光(527 nm、548 nm)上转换发光强度随泵浦激发功率的变化,其发光曲线拟合斜率分别为1.90和2.06,表明绿光是双光子吸收过程.研究结果表明:掺Er3+含铟(In)硫系玻璃有望应用于可见光激光器、高密度光储存、三维色彩显示等领域. 相似文献
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Er3+/Ce3+共掺铋锗酸盐玻璃及其光纤的制备和光谱性质 总被引:1,自引:0,他引:1
用高温熔融法制备了Er3+/Ce3+共掺铋锗酸盐(Bi2O3-GeO2-Ga2O3-Na2O)玻璃,研究分析了该玻璃中Er3+离子1.5μm波段荧光和上转换发光,Ce3+离子共掺引入的Er3+:4I11/2→Ce3+:2F5/2间能量传递能有效地抑制上转换发光并增强1.5μm波段荧光发射.同时,利用该组分玻璃拉制了包层直径为125 μm的铋锗酸盐玻璃掺Er3+光纤,1310 nm波长处光纤传输损耗为3.4 dB/m.通过对975 nm波长激励下光纤的放大自发辐射(ASE)测试表明,铋锗酸盐玻璃掺Er3+光纤可在1450~1650 nm波长范围获得宽带ASE光谱,因此是一种适用于宽带光纤放大器的增益介质. 相似文献
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The crown-like zinc oxide(Zn O)samples,which are composed of a hexagonal cap and a tower-like shaft,are prepared by vapor transport method.The hexagonal cap,working as a whispering gallery mode(WGM)resonant cavity,demonstrates density-dependent ultraviolet(UV)lasing emission with a broadened and squared photoluminescence(PL)profile under UV excitation at 355 nm.Theoretical analyses based on Fermi golden rule show that the broadened spectrum profile results from the special optical mode density characteristics in a WGM micro-cavity,which is in agreement with the observed results. 相似文献
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通过优化熔融条件和玻璃组份,成功开发出一种新的Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃,其在沸水和熔盐中均表现出很好的化学稳定性.通过分析室温下Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃的吸收光谱,计算得到了Er3+ 离子在波长1533 nm处的峰值发射截面和杜得奥菲而特强度参数;其中Er3+ 离子在波长1533 nm 处的峰值发射截面为0 72×10-20 cm2,大于Schott的IOG1玻璃中Er3+离子的峰值发射截面0 67×10-20 cm2.通过改变离子交换的条件,获得了1 55μm单模光波导的制作条件;制作的波导传输损耗均小于1 dB/cm.初步的离子交换实验表明,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃WM4完全适合波导放大器的制作. 相似文献
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以掺杂光子晶体光纤为介质的光纤激光器一直受到科研工作者的广泛关注,应用于光子晶体光纤纤芯的掺稀土元素玻璃的制备成为研制掺杂光子晶体光纤的关键问题。利用高温熔融工艺制备掺铒镉铝重金属硅酸盐玻璃样品,测试了其吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。采用Judd-Ofelt理论,计算了样品的强度参数t(t=2,4,6)以及铒离子的理论和实验振子强度、自发辐射几率、荧光分支比和荧光辐射寿命等参数,利用测得的荧光光谱计算了铒离子能级4I13/24I15/2的受激发射截面及荧光半高宽。结果表明:掺铒镉铝重金属硅酸盐玻璃具有较大的受激发射截面和比较宽的荧光半高宽,量子效率较高,达92.6%,与相关文献中的铒掺杂玻璃相比,具有良好的激光激发性能,有望在研制掺杂光子晶体光纤中得到应用。 相似文献
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测量了掺Er3+碲酸盐玻璃从紫外、可见到近红外的发光与激发光谱以及荧光寿命,发现1532 nm红外光与550 nm可见光的激发谱在波峰形状与峰值波长方面很相近;当Er3+离子浓度从0.5%增加到10%,可见发光与激发光谱强度减小,红外发光与激发光谱强度增强;寿命曲线展现出显著的能量传递现象.研究结果表明所观察到的现象为近红外量子剪裁发光现象;4I9/2、4F9/2、4S3/2与2H11/2能级的双光子、双光子、三光子、三光子近红外量子剪裁效率上限值依次为193.8%、184.8%、277.9%与272.6%. 相似文献
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新型掺铒离子氧氟碲酸盐玻璃的光谱性质 总被引:1,自引:1,他引:1
探求新的具有优良的热学和光学性能的基质玻璃系统,是获得具有宽带宽和增益平坦的掺Er^3+光纤放大器(EDFA)的一种有效途径。制备了一种新型氧氟碲酸盐玻璃TeO2-BaF2-LaF3,并对其热学性能和光学性质进行了测试。应用乍得-奥菲尔特(Judd-Ofelt)理论计算了Er^3+离子的J-O理论参量和荧光寿命r。探讨了氟化物的引入对碲酸盐玻璃结构的改变的影响,并分析了其对玻璃的热学性质和光学性质的影响。实验发现,获得的氧氟碲酸盐玻璃具有优良的热学稳定性(△T=156.6C),宽的荧光半峰全宽(72nm),长的荧光寿命(r=4.9ms)以及良好的平坦增益特性。该玻璃系统有望成为新的宽带光纤放大器用基质玻璃材料。 相似文献
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制备了碲酸盐玻璃样品70TeO2-(15-x)B2O3-xNb2O5-15ZnO-1wt%Er2O3(TBN,x=0,3,6,9,12,15 mol%).测试了玻璃样品的热稳定性和光谱性质.根据Judd-Ofelt理论计算了TBN玻璃中Er3 离子的强度参数(Ω2=(5.42~6.76)×10-20 cm2,Ω4=(1.37~1.73)×10-20cm2,Ω6=(0.70~0.94)×10-20 cm2),发现随着Nb2O5含量的增加,Ωt(t=2,4,6)先增加后减小.研究表明Er-O键共价性主要受基质玻璃中非桥氧数的影响,而阴阳离子间电负性的影响可以忽略.应用McCumber理论计算了Er3 离子的受激发射截面(σe=(0.77~0.91)×10-20 cm2)和Er3 离子4I13/2→4I15/2发射谱的半高宽度(FWHM=65~73 nm).比较了不同基质玻璃中Er3 离子的荧光半高宽和受激发射截面.结果表明TBN玻璃系统具有较好的带宽性能,是一种制备宽带光纤放大器的潜在基质材料. 相似文献
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用高温熔融法制备了Er3 掺杂50Bi2O3-(50-x)B2O3-xGa2O3(x=0,4,8,12,15 mol%)系列玻璃,测试了上述玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命及热稳定性.分别应用Judd-Ofelt理论和McCumber理论计算了Er3 强度参数和受激发射截面.研究发现,当Ga2O3含量在mol 8%时,荧光半高宽(FWHM)、峰值发射截面(σpeak e)和4I13/2能级荧光寿命(τm)均达到了峰值,其FWHM和σpeake分别为81 nm和1.03×10-20cm2.热稳定性则随着Ga2O3含量的增加而改善,析晶开始温度(Tx)和玻璃转变温度(Tg)之间的差值(△T)最高达到了261℃.研究表明,含适当重金属Ga2O3的铋硼酸盐玻璃具有较好的光学性能和热稳定性,适合于作为高增益、低噪声的宽带掺铒光纤放大器的基质材料. 相似文献
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用高温熔融法制备了系列70TeO2-(25-x)B2O3-xGeO2-5Na2O(x=5,10,15和20 mol%)掺Er3+碲硼酸盐玻璃。为提高1.53μm波段的荧光发射强度,测试了玻璃样品的吸收光谱、红外透射谱、1.53μm波段荧光谱及4I13/2能级Er3+荧光寿命,结合Judd-Ofelt(J-O)理论分析了Er3+光谱特性随玻璃组分含量的变化,进而研究了玻璃中OH基对1.53μm波段荧光强度的影响。结果表明,碲硼酸盐玻璃具有较好的宽带荧光谱特性,其有效带宽大于72 nm;随着玻璃中GeO2逐步替代B2O3,1.53μm波段荧光强度相应提高。同时,通过O2鼓泡除水处理,能减少玻璃中OH基含量并减弱4I13/2能级上Er3+到OH基的无辐射能量传递,从而进一步提高了Er3+荧光寿命和1.53μm波段荧光强度。 相似文献