Yb3+掺杂的TeO2-WO3-PbO碲酸盐玻璃的光谱性质研究

通过熔融淬冷法制备了掺Yb的(80%-x)TeO_2-20%WO_(3-x) PbO(x=0%,10%和20%)的碲酸盐激光玻璃,通过拉2 3曼光谱、透过光谱和荧光衰减曲线,研究了随着氧化铅含量的增加,玻璃的光学性能变化。结果表明,随着氧化铅的含量增加,玻璃的发射截面从1.24 pm增加到1.31 pm,荧光寿命从0.70 ms先增加到0.78 ms后减小到0.77 ms。60%TeO_2-20%WO-20%Pb O的玻璃有望用作制备大发射截面的固体激光增益介质。     

Yb3+和Ce3+对Er3+掺杂碲酸盐玻璃光谱性质的影响

;在掺Er3 的70TeO2-20ZnO-5La2O3-5Nb2O5(各组成以摩尔比计)玻璃中引入Yb3 和Ce3 ,分析比较了975nm泵浦下Yb3 和Ce3 对于Er3 的1.5μm波段红外荧光和可见上转换发光特性的影响.结果表明:在掺Er3 的碲酸盐玻璃中引入Yb3 ,有效地提高了Er3 的1.5μm波段红外荧光强度、展宽了其荧光谱,也显著增强了可见上转换发光强度.随着玻璃中Ce3 的引入,进一步提高了Er3 的4I11/2→4I13/2能级间无辐射弛豫速率,1.5μm波段红外荧光也得到进一步增强,但可见上转换发光大幅减弱.与Er3 /Yb3 共掺相比,Er3 /yb3 /Ce3 共掺碲酸盐玻璃是一种更为理想的应用于1.5 μm波段宽带放大器的增益介质.     

Yb3+/Er3+共掺碲钨酸盐玻璃的能量传递与频率上转换发光

在970nm LD激发和Er^3 离子浓度几乎不变情况下，研究了Yb^3 ／Er^3 共掺碲钨酸盐玻璃中的能量传递和其上转换发光特性。结果表明：随掺Yb^3 浓度的增加，Yb^3 ／Er^3 间能量传递效率也增加，其值在0．52到0．60之间。在Yb^3 ／Er^3 共掺碲钨酸盐玻璃中观察到峰值分别位于533，547nm和668nm的上转换绿光和红光，它们分别来源于Er^3 离子^2H11/2→^4I15／2(533nm)，^4S3／2→^4I15／2(547nm)和^4F9/2→^4I15／2(668nm)辐射跃迁。上转换红光和绿光均为双光子过程，且随Yb^3 离子掺杂浓度的增加，上转换红绿光强度和其强度比值Ic／Ig也增加，这被认为是与激发态Er^3 与激发态Yb^3 之间的能量传递过程有关。     

铋掺杂锗酸盐玻璃超宽带近红外发光性质及机理

采用传统的高温熔融法制备了80GeO2–20RO (R=Ca, Sr, Ba)掺铋锗酸盐玻璃。研究了铋掺杂锗酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了铋离子掺杂玻璃超宽带发光机理。结果表明：在808 nm激光激发下,铋掺杂锗酸盐玻璃随着碱土金属离子半径增加,中心波长为1300 nm的发射强度逐渐降低;在690 nm激光激发下,铋掺杂锗酸盐玻璃的近红外发射覆盖从900 nm到2000 nm波段但不呈现正态分布,荧光半高宽达428 nm。随着碱土金属离子半径的增加,其近红外发射中心位置逐渐向长波方向移动,推测近红外发光可能源于两种不同形式铋的发光中心。铋掺杂的锗酸盐玻璃具有良好的光学性能,较宽的荧光半高宽,将成为未来超宽带光纤放大器的增益介质。     

重金属氧化物对Er3+掺杂锗碲酸盐玻璃荧光性能的影响

在980nm激光二极管的抽运下,对稀土Er^3 掺杂锗碲玻璃的荧光性能进行了研究。结果表明：当Bi2O3取代PbO后,玻璃的最大吸收截面和最大发射截面保持不变,而1．53μm荧光带宽略微增大。玻璃的Raman散射光谱显示：这种玻璃的网络局域结构发生了变化。Er^3 周围局域晶体场的不均匀分布引起了荧光带宽和发射截面带宽的略微增大。     

铋掺杂铝硅酸盐玻璃的超宽带近红外发光性质

采用高温熔融法制备了组分为50SiO_2-xAl_2O_3-(50-x)MgO-Bi_2O_3(x=5,10,15,20,摩尔比)的铋掺杂铝硅酸盐玻璃。研究了铋掺杂铝硅酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了玻璃基质的光学碱度对铋离子宽带发光特性的影响。结果表明:在690nm和808nm的激发下,铋掺杂铝硅酸盐玻璃的红外荧光中心分别位于1106nm和1294nm;随光学碱度的增强,铋离子的红外发光强度减弱。并对铋离子超宽带发光的机理进行了探讨,认为其红外发光源于低价的Bi~+和Bi~(2+)。     

Dy3+和Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的发光性能

用高温熔融法分别制备了Tb3 抖和Dy3 单掺和共掺的硅酸盐发光玻璃,并分析了其光谱性质.根据Dy3 和Tb3 掺杂硅酸盐玻璃的激发和发射光谱、发光衰减时间谱等特性,研究了Dy3 与Tb3 之间的能量传递关系.结果表明:在硅酸盐玻璃中,Dy3 能敏化Tb3 的特征发光,其能量传递方式为非辐射共振传递.Dy3 和Tb3 共掺的硅酸盐玻璃的发光性能明显提高,1%(质量分数,下同)D广的掺入可使7%Tb3 掺杂的硅酸盐玻璃中Tb3 的550nm特征发光强度增加55%～60%.     

TeO2-ZnO玻璃的结构与热稳定性

通过DSC,红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析,研究了TeO2-ZnO碲酸盐玻璃的组分和结构对其热力学稳定性的影响.结果表明,玻璃的热力学稳定性与ZnO 引起玻璃的结构发生变化密切相关.     

掺铒钨碲酸盐玻璃光谱性质的研究

研究了掺铒钨碲酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱。应用JuddOfelt理论计算了Er3+的光谱强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。从光谱强度参数的计算说明掺铒钨碲酸盐玻璃中Er—O键的共价性强于碲酸盐玻璃中Er—O键的共价性。玻璃的荧光半高宽为52nm,大于Er3+在磷酸盐和硅酸盐玻璃中的荧光半高宽。应用McCumber理论,计算了钨碲酸盐玻璃中Er3+离子在峰值波长1532nm的受激发射截面,为0.91×10-20cm2,大于Er3+在碲酸盐玻璃中的受激发射截面0.75×10-20cm2。由于掺铒钨碲酸盐玻璃的玻璃转变温度高、有较大的声子能量、较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面,是制作高增益的光波导放大器的理想材料。     

Er3+掺杂氧氟锗硅酸盐玻璃的频率上转换研究

研究了基质玻璃成分对Er^3 掺杂氧氟锗硅酸盐玻璃上转换光谱和Raman光谱的影响,分析了氧氟锗硅酸盐玻璃中Er^3 的上转换发光机理。结果表明：通过975nm的激光二极管激发,在室温下同时观察到强烈的绿光(529,545nm)和红光(657nm)发射,分别是由于Er^3 的。H11/2→^4I15/2,^4S3/2→^4I15/2,和^4F9/2→^4I15/2跃迁,且均为双光子吸收过程。与545nm的绿光发射相比,657nm的红光发光强度比较微弱。随GeO2浓度的增加,基质玻璃的最大声子能量下降,导致无辐射跃迁几率降低,因此绿光和红光的发光强度都增强,但是其对绿光的影响大于红光。     

Dy3+掺杂Ge-Ga-Se硫系玻璃的性质

实验制备了Dy3+掺杂Ge-Ga-Se系统硫系玻璃样品,测试了玻璃的密度、显微硬度、可见-红外透射光谱、荧光光谱以及荧光寿命.根据玻璃的密度计算了玻璃的摩尔体积以及致密度.讨论了玻璃的这些性能随系统平均配位数＜r＞的变化关系.实验结果表明该系统中配位数大于2.67的玻璃在1.3 μm具有较好的发光性能,荧光寿命在440～530μs之间,当玻璃组成位于化学门槛即平均配位数为2.73时玻璃的发光强度最强.     

Yb3+掺杂的锗硅酸盐玻璃的物理和光谱性质

选取摩尔组分为xGeO2-(60-x)SiO2-19CaO-15K2O-5Na2O-Yb2O3(x=0,5,15,20,30,35,45,60)的玻璃为研究对象。通过测试样品的物理和光谱性质,应用倒易法计算Yb^3 离子的受激发射截面σemi。讨论了玻璃中GeO2和SiO2的组成变化对玻璃物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对Yb^3 荧光寿命的影响。结果表明：Yb^3 掺杂锗硅酸盐玻璃具有较长的荧光寿命和较大的受激发射截面,是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤激光器候选基质材料。     

Dy~(3+)在ZnO–SiO_2玻璃中的发光特性(英文)

通过溶胶–凝胶法制备xZnO–(100–x)SiO2(x=0,5,10,20,摩尔分数)玻璃,研究ZnO含量对Dy3+发光强度的影响,并且研究Dy3+在紫外光和飞秒激光激发下的发光特性。结果表明:当ZnO摩尔(下同)含量为0、5%和10%,Dy3+的发光强度几乎不变,当ZnO含量达到20%时,Dy3+的发光强度显著增强,归因于基质微结构的明显改变。研究了飞秒激光激发时,Dy3+在ZnO–SiO2玻璃中的上转换发光特性。在飞秒激光(800nm)激发下,观察到强Dy3+的上转换发光。Dy3+的发光强度与泵浦光强度的依赖关系表明:上转换发光过程为双光子机制为主,根据Dy3+的能级,Dy3+在SiO2和ZnO–SiO2玻璃中的上转换发光的机制归因于激发态吸收。     

掺铒碲酸盐玻璃的制备和光谱性能

制备了掺铒碲酸盐玻璃80TeO2-10La2O3-10RmOn(RmOn=BaO,Na2O,Li2O),用差热分析方法研究了碲酸盐玻璃的热力学稳定性。应用MeCumber理论计算了Er3 在碲酸盐玻璃中的受激发射截面σemi=9.51×10-21 cm2。利用所测玻璃的吸收光谱,应用Jadd-Ofelt理论计算出碲酸盐玻璃的J-O强度参数,Er3 在玻璃中的自发辐射机率,荧光分支比及跃迁振子强度等光谱参数。从玻璃的荧光光镨测得掺Er3 碲酸盐玻璃的荧光半高峰为75 nm。作为光放大器介质的掺Er3 碲酸盐玻璃的荧光峰半高宽与受激发射截面积值分别为铝硅酸盐玻璃的2.8倍和4.3倍,是一种更为理想的宽带光纤放大器用基质材料。     

钐离子掺杂硼硅酸盐玻璃的耐酸性及发光性质

用高温熔融方法熔制了Sm3 掺杂硼硅酸盐玻璃.对制得的玻璃进行耐酸性及发光特性测试.结果表明:在硅酸盐玻璃中掺加少量B2O3可以提高玻璃的化学稳定性.在402 nm紫外氙灯激发下,Sm3 掺杂硼硅酸盐玻璃在可见光范围内主要出现3个荧光峰,峰值波长为:568,601,647nm,分别对应于4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2,4G5/2→6H9/2跃迁,其中以601 nm处荧光峰最强,因此,Sm3 可以作为日光转换材料的有效激活离子.