Ho3 ,Yb3 :YA13(BO3)4晶体的光谱特征

采用助熔剂法生长了Ho3+,YB3+共掺的Ho3+,YB3+YA13(BO3)4(Ho,YBYAB)晶体,测量了晶体的室温吸收谱,进而根据Judd-Ofelt(J-O)理论计算了Ho3+在Ho,YBYAB晶体中的强度参数、自发辐射几率和积分发射截面等参数,得到强度参数为Ω2＝1.50639×10-18 cm2、Ω4＝4.86489×10-19 cm2和Ω6＝1.40248×10-19 Cm2.研究了晶体的荧光特性,并在976 nm激光泵浦下得到了上转换绿色荧光.     

NaY（WO4）2：Yb^3＋,Er^3＋晶体的光学性质

用Czochralski方法生长了yb3+ ,Er3+共掺的NaY (WO4)2晶体.测量了晶体在室温下的吸收谱,用Judd-Ofelt理论计算了NaY (WO4)2 :Er3+ ,Yb3+晶体中Er3+的3个唯象强度参量Ω2=18.10×10-20、Ω4=2.59×10-20、Ω6=1.21×10-20和辐射跃迁特征参量.研究了晶体的荧光特性,并在974 nm的LD泵浦下得到上转换绿色荧光.分析了晶体中Yb3+向Er3+传递能量的机制.     

Nd3 :Gd3Ga5O12激光晶体的吸收与发光

测量了用提拉(CZ)法生长的Nd3+Gd3Ga5O12(NdGGG)激光晶体室温时的吸收光谱,其中在806 nm处的吸收系数最大(α＝5.12 cm-1),吸收截面为4.03×10-20 cm2.用806 nm激发分别得到室温和10 K时的荧光光谱和荧光寿命,其中在1.06 μm附近晶体的荧光发射强度最强,2种温度时的峰值发射截面分别为1.7×10-19 cm2和1.9×10-19 cm2.0.6 at%和1.0 at%2种Nd3+掺杂浓度的晶体,室温时的荧光寿命分别为251 μs和240 μs,10 K温度时分别为253 μs和241 μs.与NdYAG晶体的荧光寿命、浓度猝灭效应和发射截面进行了比较,对结果进行了分析与讨论.     

Er3 /Yb3 共掺TeO2-WO3-Bi2O3玻璃的光谱性质

用高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺的TeO2-WO3-Bi2O3玻璃,研究了该玻璃的吸收和荧光光谱性质.应用Judd-Ofelt(JO)理论计算了Er3+的谱线强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ωt(t＝2,4,6).Er3+在该玻璃中4I13/2→4I15/2发射的荧光半高宽(FWHM)为77nm,应用McCumber理论计算的受激发射截面为1.03×10-20cm2.其带宽特性FWHM×σpeake乘积优于掺Er3+的硅酸盐、磷酸盐和铋酸盐玻璃,说明这是一种制备宽带光纤放大器的优良基质材料.Er3+在400～850nm波长范围存在着5个上转换发射峰,分别对应Er3+的激发态4I7/2、2H11/2、4S3/2、4F9/2和4I9/2到基态4I15/2的发射,分析了其可能存在的上转换过程.     

高功率固体激光晶体Nd3+:Gd3Ga5O12的生长和光谱性能的研究

用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+:GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+:GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06μm附近的荧光谱线之间的关系。Nd3+:GGG激光晶体的吸收截面、发射截面、荧光寿命分别为4.32×10-20cm2,2.3×10-1cm2,240μs。比较了Nd3+:GGG和Nd3+:YAG的物理参数,实验表明Nd3+:GGG较Nd3+:YAG有一系列的优点。     

用于波导放大器的Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的性能研究

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.     

ErCa4O(BO3)3晶体的光谱分析

采用Czochralski法生长了均匀透明的ErCa4 O(BO3 ) 3 (简称ECOB)晶体 ,测量了其室温吸收谱 ,并与 0 1mol的ErCl3 溶液的室温吸收谱进行了比较。根据Judd Ofelt理论 ,拟合出唯像强度参数 :Ω2 =1 6 73× 10 -2 0 cm2 ,Ω4=1 35 6× 10 -2 0 cm2 ,Ω6=0 15 6× 10 -2 0 cm2 。计算了各能级的辐射跃迁几率 AJ,J′,振子强度fJ ,J′,辐射寿命τ,荧光分支比 βJ′ 等 ,并根据这些光学参量 ,讨论了该晶体的部分性能和应用前景     

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

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。     

Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光及能量传递机理

用高温熔融法制备了Ho3+单掺和Ho3+/Yb3+共掺、组分为TeO2-ZnO-Na2O的碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt(JO)理论计算分析了玻璃的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。通过测量上转换光谱,着重研究了Yb3+掺杂对于Ho3+上转换发光性能的影响,分析了Yb3+/Yb3+以及Yb3+/Ho3+间的能量传递过程。结果显示,975nm泵浦下Ho3+的上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Ho3+间的能量传递过程,并计算得到了声子贡献比和能量传递微观参数。同时,计算分析了Ho3+:5 I7→5 I8能级跃迁的吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,Yb3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为上转换激光器和2.0μm波段固体激光器的潜在增益基质。     

ZnWO4晶体中Ho3+离子光谱参数计算

Ho3 ∶ZnWO4是一种潜在的优良激光晶体,对其光谱性能的研究具有一定价值。采用引上法生长出光学质量的Ho3 ∶ZnWO4单晶,测定了晶体的吸收光谱和发射光谱,利用乍得-奥菲而特(Judd-Ofelt)理论计算出Ho3 离子在ZnWO4晶体中的强度参数Ω2=3.757×10-20cm2,Ω4=2.089×10-20cm2,Ω6=4.659×10-20cm2。由此得到5I7→5I8跃迁的辐射寿命和发射截面积分别为17.08 ms,0.667×10-18cm2;四能级跃迁系统5S2→5I7的发射截面积为1.200×10-18cm2,荧光分支比为0.3525。从而提出5I7→5I8,5S2→5I7可作为产生激光的跃迁通道进行激光实验。     

GdCOB:Er3+,Yb3+晶体的光谱分析

生长了新型激光晶体 Gd Ca4 O( BO3) 3:Er3 ,Yb3 (简称 Gd COB:Er3 ,Yb3 ) ,并测量了其室温透过谱、荧光谱及红外吸收谱。在 974nm的二极管泵浦下 ,观察到微弱的绿光发射 ,在 1 536nm左右的荧光发射较强。讨论了 Gd COB:Er3 ,Yb3 晶体中 Yb3 → Er3 的能量传递 ,解释了绿光发射 ,提出 Yb3 合作向 Er3 进行能量传递的机制。     

Yb:GdYAl3(BO3)4晶体的生长及性质研究

采用助熔剂法生长了Yb：GdYAl3（BO3）4晶体。测量了晶体的室温吸收谱和荧光谱。该晶体在960nm和974nm处存在两个吸收带，适合InGaAs泵浦；在1002nm和1044nm处各存在一荧光谱峰。研究了晶体的热学性质，平行于c轴方向的热膨胀系数约为α轴方向的5．4倍。采用化学腐蚀光学显微法研究晶体缺陷证明Yb：GdYAl3（BO3）4中存在孪晶结构。     

ZnMoO_4:Tb~(3+)绿色荧光粉的制备及发光特性研究

采用高温固相法制备了ZnMoO_4:Tb~(3+)绿色荧光粉,对样品进行了X射线衍射(XRD)和荧光光谱测定.XRD结果表明,样品在800℃时能得到单一ZnMoO_4相.激发光谱由1个宽带峰和若干个尖峰组成,宽带属于Mo~(6+)-O~(2-)电荷迁移吸收带(CT),并且发现宽带峰位随Tb~(3+)掺杂浓度增加而出现蓝移,尖峰属于Tb~(3+)的4f-4f跃迁,最强激发峰位于377 nm处.发射光谱由四组峰组成,最强发射峰在543 nm处,对应于Tb~(3+)的~5D_4-~7F_5跃迁,属于磁偶极跃迁.研究了ZnMoO_4:Tb~(3+)荧光粉在543 nm的主发射峰强度随Tb~(3+)掺杂浓度的变化情况.结果显示,随Tb~(3+)浓度的增加,发射峰强度先增大;当Tb~(3+)浓度x=0.15时,峰值强度最大;而后随Tb~(3+)浓度增加,峰值强度减小.荧光寿命测试得到Tb~(3+)的~5D_4-~7F_5跃迁发射的荧光寿命值为0.506 ms.光谱特性研究表明,ZnMoO_4:Tb~(3+)是一种可能应用在白光LED上的绿基色发光材料.     

Yb~(3 )-Ho~(3 )双掺杂ZBLAN玻璃中Ho~(3 )的上转换发光

室温下用ＬＤ（０．９７μｍ）作为激发源，测出不同双掺浓度（Ｙｂ３＋－Ｈｏ３＋）玻璃Ｙｂ３＋敏化Ｈｏ３＋离子的可见上转换发光光谱，给出了单掺和双掺玻璃中的Ｙｂ３＋荧光寿命。双掺玻璃中Ｙｂ３＋荧光寿命明显降低，Ｙｂ３＋对Ｈｏ３＋离子的敏化上转换发光是非常有效的，并讨论了敏化机理。     

Yb3+: GdGaGe2O7制备、结构及光谱性能

采用固相法制备了10at.% Yb3+: GdGaGe2O7多晶粉体，通过X射线粉末衍射用Rietveld全谱拟合给出了其空间群为P21/c,晶格常数a、b、c和β、Gd/Yb和Ga的原子坐标为。Ge1、Ge2、O1～O7的原子坐标。通过吸收谱、激发谱、光致发光谱和Raman光谱确定Yb3+的晶场能级分裂；1003nm发光在低温8K和室温(300K)时上能级荧光寿命为0.493ms和0.774ms。在室温下测量荧光寿命变长主要由再吸收所引起。Yb3+:GdGaGe2O7的吸收和发射光谱均很宽，荧光寿命长，是潜在的全固态激光工作物质。     

掺Yb~(3+)/Er~(3+)石英光纤中频率上转换的实验研究

首次报道了实验研究连续1064nm Nd:YAG激光器泵浦的掺稀土离子Yb~(3+)/Er~(3+)石英光纤中频率上转换过程。测量了掺Yb~(3+)/Er~(3+)石英光纤产生的频率上转换可见荧光谱,并用能量转移、受激态吸收和双光子吸收过程解释了467,546和667nm三条频率上转换荧光谱线的产生机理。     

Li+增强Ho3+/Yb3+:Y2O3纳米晶的上转化发光研究

采用凝胶溶胶法制备了不同浓度的Y2O3:Ho3+/Yb3+/Li+纳米晶,并且系统研究了不同掺杂浓度对上转化荧光现象的影响。首先,通过XRD图形判断了晶体结构的生成,再通过980 nm的激光器和荧光光谱仪测得的光谱图,发现了位于520~579 nm的绿光、635~674 nm的红光等两条很强的可见光,还有一条较弱的位于743~775 nm的近红外发光。最后,通过与能级图比较和分析可以得出:它们分别是5F4/5S2→5I8,5F5→5I8和5F4/5S2→5I7荧光跃迁。可以看出:在掺杂入Li+之后,上转化荧光得到了极大增强。     

掺Yb3+硅酸盐玻璃的制备和光谱特性

为了研究用于高功率激光器的掺Yb3+激光玻璃的制备和光谱特性,采用高温熔融工艺制备了两块碱金属元素含量不同的掺Yb3+硅酸盐激光玻璃,利用相应的光谱仪器测试了两块玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱;分析了不同碱金属离子对吸收系数和荧光强度的影响;比较了倒易法和Fuchtbauer-Ladenburg(F-L)法两种不同方法得到的受激发射截面图,得到了Yb3+掺杂玻璃的各个光谱参量和激光参量。结果表明,随着碱金属离子半径的增大,吸收系数和荧光强度减小;样品的吸收截面图与倒易法计算所得的受激发射截面图相似,而与F-L法计算所得的受激发射截面图差别较大,并且倒易法发射截面图中主峰波长较F-L法发射截面图的主峰波长蓝移;最终样品1的增益性能比较好。     

泡生法生长Ho3+,Yb3+双掺KGd(WO4)2晶体及其光谱性能

钨酸钆钾(KGd(WO4)2,简称KGW)是一种新型的激光基质材料。以Yb3 作为Ho3 的敏化剂,采用泡生法生长出了单斜晶系的Ho∶Yb∶KGW晶体。通过X射线衍射仪(XRD)分析确认所生长的晶体为-βHo∶Yb∶KGW。热重与差热分析(TG-DTA)测试结果表明,晶体的熔点为1072.31℃,相变温度为1043.09℃。测试了晶体的吸收光谱,对吸收峰值归属进行了确认,计算了相应的光谱参数。Yb3 在981 nm处吸收峰较强,半峰全宽(FWHM)为14 nm。从荧光光谱可以看出,在1022 nm附近,Yb3 发射主峰的半峰全宽达16 nm,对应的是Yb3 的2F5/2和2F7/2的能级之间的跃迁;Ho3 在1985 nm处的荧光发射峰半峰全宽为45 nm左右,发射截面积为1.79×10-20cm2。