光学碱度与能量传递对Bi/Yb~(3+)共掺杂锗酸盐玻璃近红外发光性质的影响（英文）

采用传统高温熔融法制备了Bi/Yb~(3+)共掺杂锗酸盐玻璃,通过吸收光谱、近红外光谱和荧光衰减寿命测试,研究了玻璃样品的近红外发光性质.研究结果表明,玻璃样品在980 nm或808 nm激光激发下,均能同时观察到Yb~(3+)离子和Bi离子的近红外发光,Yb~(3+)离子与Bi离子之间存在相互能量传递.随着Yb~(3+)离子浓度的增加,玻璃基质的光学碱度和Yb~(3+)离子到Bi离子的能量传递效率均增加,讨论了能量传递效率的提高对Bi离子发光的增强作用与光学碱度增加对Bi离子发光的削弱作用的竞争影响机制,获得了Bi/Yb~(3+)离子共掺杂锗酸盐玻璃的近红外发光的机理.     

Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺铋酸盐玻璃的1.47μm宽带发光

采用高温熔融法制备了Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺杂铋酸盐玻璃样品。利用样品的差热分析曲线、拉曼光谱、红外透过光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,对800nm激光二极管抽运下样品的1.47μm宽带发光特性进行了研究。研究结果表明,制备的铋酸盐玻璃具有良好的热稳定性、较低的声子能量和较高的红外透过率。当Dy~(3+)的摩尔分数为0.3%时,实现了对Tm~(3+)的1.47μm发光的敏化增强,其荧光谱线的半峰全宽为118nm。计算得到1.47μm发光的最大受激发射截面为4.37×10~(-21) cm~2,光纤放大品质因子为5.31×10~(-26) cm~3。     

光学材料

0118296Er~(3+),Yb~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光的研究[刊]/林葵//光电子·激光.—2001,12(5).—484～487(E)测量了 Er~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃、Er~(3+),Yb~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后3种样品的吸收光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化,对比讨论了其上转换发光特性。参80118297金属/介质型纳米复合变色膜[刊]/赖珍荃//功能材料与器件学报.—2001,17(2).—141～146(E)     

Er~(3+)/Nd~(3+)共掺铋锗酸盐玻璃2.7μm光谱性质研究（英文）

用高温熔融法制备了Er3+/Nd3+共掺铋锗酸盐玻璃,研究了玻璃的吸收光谱和在808 nm抽运下的荧光光谱。研究表明:对应于2.7μm发光,Er3+/Nd3+共掺铋锗酸盐玻璃具有大的自发辐射几率(58.46 s-1)和受激发射截面(8.34×10-21cm2)。通过对铒钕离子之间能量传递微观系数和效率的计算得知,钕离子不但可以增加铒离子2.7μm发光上能级的布局数,而且可以减小其下能级的布局数,良好的2.7μm发光性质表明Er3+/Nd3+共掺铋锗酸盐玻璃是一种潜在的中红外发光激活介质。     

Er3+/Ce3+共掺铋锗酸盐玻璃及其光纤的制备和光谱性质

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.     

Yb、Er双注入SI—InP发光中的浓度猝灭效应和光子雪崩现象研究

本文首次报道了Yb、Er双注入SI-Inp中Yb~(3+)1.04μm和Er~(3+)1.54μm发光行为,观察到了浓度相互猝灭效应和光子雪崩现象。     

磷酸盐玻璃中Er~(3+)激光的获得

Er~(3+)激活玻璃是继钕玻璃后的一种具有实用意义的激光玻璃。输出波长为1.54μm,处于大气窗口,便于传输,尤其是在战场硝烟下的透过率高,故特别适用于测距和军事模拟。鉴于Er~(3+)吸收带少、振子率小,故使用Cr~(3+)-Yb~(3+)-Er~(3+)系统来实现能量转移敏化发光;选择磷酸盐玻璃基质,以增加能量转移的效率;1.54μm激光产生跃迁是三能级系统,选用低的激活离子浓度(3×10~(10)cm~(-3)),以降低激光阈值并减少自吸收;增大Yb~(3+)浓度以提高能量转移几率;控制Cr~(3+)浓度以     

Tb~(3+)-Yb~(3+)离子对的近红外量子剪裁研究进展

近红外量子剪裁能够有效地提高硅太阳能电池的效率。稀土元素种类繁多,能级丰富,常被用于制作近红外量子剪裁发光材料。研究者们用适当的方法制成发光材料之后,测量材料的吸收光谱,激发光谱和发射光谱。根据这些数据计算得到材料的量子效率。其中Tb~(3+)-Yb~(3+)离子对备受关注。Tb~(3+)吸收紫外-可见光,通过协同能量传递把能量传递给Yb~(3+)离子。Yb~(3+)离子跃迁辐射出1000 nm左右的近红外光。该波段的光子能够被硅太阳能电池吸收利用。Tb~(3+)-Yb~(3+)离子对在不同掺杂浓度,不同基质中得到的量子效率不同。     

Bi~(3+)共掺和能量传递对BaY_2Si_3O_(10):Eu~(3+)发光的调制和增强

荧光粉BaY_2Si_3O_(10):Bi~(3+),Eu~(3+)经高温固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi~(3+)共掺下BaY_2Si_3O_(10):Eu~(3+)的激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带(CTB)和系列Eu~(3+)的f-f窄吸收峰,发射谱为Eu~(3+)的~5D_0—~7F_J橙-红光发射。当用285 nm紫外光激发时,Bi~(3+)到Eu~(3+)间存在有效的能量传递,导致Bi~(3+)的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱,而Eu~(3+)的橙-红光发射显著增强;随着Eu~(3+)浓度的增加,能量传递效率也随之提高。最佳Eu~(3+)浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi~(3+)共掺时明显改善和提升荧光粉在电荷转移带(200~350 nm)的激发效率。Bi~(3+)到Eu~(3+)间主要的能量传递机制是通过四极-四极相互作用实现,并且能量传递的临界作用距离是1.604 nm。     

Y_3Al_5O_(12)-TR_1,TR_2晶体的复合荧光

本文研究了含两种稀土激活剂钇铝石榴石r照射晶体的热荧光和光受激荧光,其中一种激活剂形成电子的(Eu,Yb)陷阱,另一种形成空穴(Pr,Tb)陷阱。在这些晶体中大部分光子用r照射时贮存在激活能级上,并且加热时在与TR~(2+)电离有关的激活峰上发光。根据热发光曲线的计算,YAG中EU~(2+)和Yb~(2+)的电离电位相应为1.5和1.3电子伏。在TR~(2+)吸收带内激励出光受激荧光。在YAG-Yb,Tb和YAG-Yb,Pr晶体中从Yb~(2+)的基态上观察到了电子的隧道效应,造成r照射晶体的长时间余辉,这种余辉受温度的影响不大。     

Ag纳米颗粒对Er3+/Yb3+共掺铋锗酸盐玻璃上转换发光性能的影响

采用熔融退火法制备了Er³⁺/Yb³⁺共 掺复合银(Ag)纳米颗粒的铋锗酸盐玻璃,对玻璃样品 进行物理性质、透射电镜(TEM)图像和光谱性能测试,分析了铋锗酸盐玻璃样品中Er³⁺的上转换 发光机理。研究表明:随着退火温度的增加,Ag纳米颗粒不断析出,绿光(527nm波长 )和红光(661nm波长)发光强度都得到了较大增强,在420℃时,上转换发光强度分别为未掺 杂AgCl时的4.45和4.22倍。其上转换发光增强的原因归结于Ag 纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)导致局域场电场增强和Ag⁰→Er³⁺的能量转移。     

磷酸盐激光玻璃中水的测定

在Er~(3+)、Yb~(3+)和Nd~(3+)等离子激活的磷酸盐激光玻璃中,玻璃中的水对稀土离子亚稳态无辐射能量转移贡献很大。相对而言,基质的作用较小。对Nd~(3+)来说,~4F_(3/2)能级向~4I能级跃迁的无辐射过程主要受Nd~(3+)-OH基和Nd~(3+)-Nd~(3+)离子相互作用控制,而Nd~(3+)离子与OH基之间偶极子-偶极子相互作用参数大于Nd~(3+)离子间的作用。甚至对低掺杂浓度的激光玻璃,水的荧光猝灭作用也相当有效,因此,高量子效率的磷酸激光玻璃都必须是严格除水。近年来,人们对制造无水磷酸盐激光玻     

磷酸盐玻璃中Er~(3+)离子的光跃迁和激光作用

给出了Li-Al磷酸盐玻璃中Er~(3+)离子发射特性(Ar、σ_ρ、β、τ_γ)的计算结果。报道了Cr~(3+)→Yb~(3+)→Er~(3+)的一种有效能量转移,并获得了室温下3J1.54μm波长的激光输出。     

高非线性铋酸盐玻璃光纤的研究进展

一种具有极高非线性系数(γ=1 360 W-1·km-1)的新型非线性光纤--铋酸盐玻璃光纤近年来受到广泛关注.为此首先介绍了铋酸盐玻璃作为非线性材料的特点,综述了铋酸盐玻璃光纤作为高非线性光纤的研究历程和应用情况,最后对当前铋酸盐玻璃光纤研究中存在的问题进行了讨论.     

OH-对掺Er3+碲酸盐玻璃上转换发光的影响

研究了碲酸盐玻璃的拉曼光谱和红外光谱,分析了OH-对掺Er3 碲酸盐玻璃上转换发光的影响机制。实验结果表明,氧氟碲酸盐玻璃(TPF)的声子能量高于氧氯碲酸盐玻璃(TPC)的声子能量,但是Er3 掺杂TPF玻璃上转换发光强度也高于Er3 掺杂TPC玻璃。除水实验发现这种现象可归因于OH-的影响。随OH-浓度降低,Er3 的荧光寿命和上转换荧光都增加。在实验中,OH-对Er3 上转换发光的影响大于声子能量对Er3 上转换发光的影响,导致Er3 掺杂TPF玻璃上转换发光强度高于Er3 掺杂TPC玻璃的上转换发光。研究结果有助于进一步提高Er3 的发光效率。     

微结构调控对Dy~(3+)掺杂GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃红外发光性能的影响

采用传统熔融-淬冷法制备了掺杂O.1 mol%Dy~(3+)的GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃,研究了其热稳定性、透过光谱和红外发射光谱,用拉曼光谱表征了玻璃结构.结果表明:在808 nm激发下,玻璃近红外发射荧光中心位于1.3μm,荧光半峰宽约90 nm;Dy~(3+)的1.3μm发光性能(~6F_(11/2)·~6H_(9/2)→~6H_(15/2)跃迁)由玻璃Dy~(3+)局域环境所决定.当I/Ga摩尔比固定为1时,Dy~(3+)的1.3μm荧光寿命随着[Ge(Ga)I_xSe_(4-x)]、[Ge(Ga)I_4]和[Ga_2I_7]-新的低声子能量基团的形成而增加;当I/Ga摩尔比变化时,微小的玻璃组分变化导致Dy~(3+)局域环境晶体场的变化,从而引起Dy~(3+):1.3 μm发光寿命急剧变化,其最大值可达到2885μs.Dy~(3+)掺杂的GeSe_2-Ga_2Se_3-CsI玻璃可通过微结构调控获得较优良的1.3μm红外光输出.     

Er~(3+):Yb~(3+)共掺玻璃波导放大器及其应用

介绍了Er~(3+):Yb~(3+)共掺玻璃波导放大器(EDWA)的原理、结构、制备及其优势与局限,同时还介绍了多种基于EDWA的集成放大器件在城域网/接入网、CATV等光通信领域的应用。     

Ag纳米颗粒对Er~(3+)/Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响

采用传统熔融淬冷法制备了系列Er3+/Tm3+/Yb3+共掺复合Ag纳米颗粒的铋锗酸盐玻璃样品。从吸收光谱中确定了Ag纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)峰位于545nm附近;透射电镜(TEM)图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为6~18nm。研究了纳米Ag含量对Er3+/Tm3+共掺复合Ag纳米颗粒铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响,结果表明,Tm3+离子472nm处的上转换蓝光、Er3+离子525nm处的上转换绿光、543nm处的上转换绿光和661nm处的上转换红光发光强度在AgCl含量的质量百分数为1%时达到最大值,与未掺杂AgCl的基质玻璃相比,分别提高了约3.2、3.8、5.4和2.3倍。     

特大口径高功率脉冲氙灯的研制取得进展

上海光机所超宽带光放大材料研究小组对铋掺杂玻璃展开了系统的研究。在808nm半导体激光器的泵浦下，发现铋掺杂硅酸盐、锗酸盐、硼酸盐、磷酸盐等系统玻璃在室温下能产生横盖1．2-1．6μm区间的超宽带荧光，荧光寿命一般为几百微秒，荧光半高宽在200-400nm之间。该类发光材料极有望用做光通讯领域中超宽带光放大器以及超宽带可调谐激光器的增益介质，并首次提出了基于低价铋的发光机理。     

钒酸钇晶体基质的合作能量传递导致的Yb~(3+)离子的双光子近红外量子剪裁

正太阳能电池新能源的研究是当前国家与社会发展的重大需求,稀土材料近红外量子剪裁现象就是"新能源"与"稀土高效发光"国际科技发展前沿的应用基础课题研究。研究了钒酸钇晶体(A)YVO_4和(B)Yb(0.45):YVO_4磷光体材料的近红外量子剪裁发光现象,实验测量了它们的激发谱、发光谱和荧光寿命。发现钒酸钇晶体基质的322 nm光激发能导致有效地从钒酸钇晶体基质到Yb~(3+)离子的二级的合作能量传递,进而导致了很强的Yb~(3+)离子的985.0 nm~2 F_(5/2)→F_(7/2)的近红外量子剪裁发光。另外,测量计算发现它的能量传递效率为η_(tr,0.45%Yb)=78.2%,总的理论量子剪裁效率上限值为η_(0.45%Yb)=178.2%。该研究对改善太阳能电池效率有一定意义。