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。     

Yb~(3+)掺杂铋酸盐玻璃的发光特性

研究了Yb~(3+)掺杂铋酸盐玻璃的发光特性参数,讨论了Yb~(2+)、Bi~(3+)等缺陷淬灭中心与Yb~(3+)之间的能量转移。对于已优化的基质组成,在荧光寿命没有大幅下降的前提下,玻璃中Yb~(3+)近红外波段的发射截面明显增大,吸收截面减小,激光增益能力和饱和抽运强度均得到提高。采用有效的除羟基工艺,玻璃中不会产生比磷酸盐玻璃中更为严重的Yb~(3+)发光淬灭效应,但铋酸盐玻璃中还可能存在Yb~(2+)、Bi~(3+)等价态不稳定的缺陷淬灭中心。     

Tb~(3+)/Dy~(3+)共掺杂磁光玻璃的制备及性能研究

为增加磁光玻璃中稀土氧化物的含量,进一步提高Verdet常数,选择Ga2O3-B2O3-SiO2(GBS)系统,采用熔融淬冷法,制备了高稀土氧化物含量的Tb3+/Dy3+共掺杂磁光玻璃,并研究了玻璃的形成能力及物理化学性质。结果表明:Tb3+/Dy3+共掺杂GBS玻璃的稀土含量高达45%(摩尔分数,下同),高于单掺杂Tb3+时的35%,其Verdet常数也由104.76rad/(T·m)提高至119.31rad/(T·m)。这证明了稀土氧化物玻璃的顺磁性不仅与单位体积内有效磁子的数量有关,而且与磁矩有关;GBS玻璃的热稳定性随着稀土氧化物掺量的增加,呈现先提高后降低的趋势。     

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.     

3～5μm固体激光器

概述了中红外激光器的应用背景,介绍了国外研究现状及发展趋势,提出了用固体办法实现中红外激光有效输出的技术途径和方案,对固体中红外激光输出所需要的2 μm激光泵浦源技术进行了探讨和方案比较,最终选用了OPO技术间接获得2μm激光的方案.以二极管泵浦1.06 μm激光为泵浦源,采用双谐振腔内KTP OPO的方式,进行了激光实验,实现了功率23.9 W的2 μm波长激光输出.在此2μm激光泵浦源基础上,提出了实现室温运转的中红外固体激光ZnGeP2 OPO的技术方案并进行了实验,最终成功实现中红外激光输出,在约5 kHz时,中红外激光输出功率4.09 W.     

Dy~(3+)掺杂LiZnMg铁氧体的制备及其电磁性能研究

采用sol-gel燃烧法制备了稀土Dy3+掺杂的LiZnMg铁氧体[Li0.1Zn0.8Mg0.06(Fe2.04–xDyx)O4]。借助XRD、SEM和Agilent 8722ET网络分析仪等表征手段,研究了Dy3+掺杂量对其显微结构及电磁性能的影响。结果表明,当Dy3+掺杂量x为0.01时,其晶格常数a由未掺杂时的0.84478nm增加到0.84494nm;μ'和tanδ峰值分别由未掺杂时的0.307和0.53增加到0.330和0.61。     

Er~(3+),Yb~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光的研究

测量了 Er3+掺杂氟氧化物微晶玻璃、Er3+ ,Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后 3种样品的吸收光谱、激发光谱、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     

Er^3＋掺杂玻璃的1．5μm发射光谱及其带宽

用高温熔融法制备了Er^3 掺杂的氧化物玻璃，研究了Er^3 在11～300K温度范围内对应于^4I13/2→^4I15/2跃迁的1．5μm发射光谱，将^4I13/2多重态中的高能态和最低能态向基态跃迁发射的光谱成分从测量的发射光谱中分离开来，讨论了光谱成分对1．5μm发射带宽的影响。提出了等效四能级模型，并用此模型解释了Er^3 ^4I13/2→^4I15/2辐射跃迁的线形及其变温特性。分析表明，提高^4I13/2多重态中高能态的辐射跃迁几率是获得室温下宽带1．5μm发射的关键。最后，根据Mc Cumber理论，利用吸收光谱变换得到了与测量一致的发射光谱形状及相应的受激发射截面。     

3～5μm稀土离子掺杂中红外光纤激光器的研究进展(特邀)

3～5μm中红外波段是一个极特殊的电磁波谱区间,它不仅覆盖着众多分子与原子的本征吸收峰,同时还是大气透明窗口之一。此波段的激光器在气体探测、生物医疗、国防等众多领域都具有很大的应用前景。文中围绕常用于3～5μm光纤激光产生的三种稀土离子(即Er³⁺、Ho³⁺和Dy³⁺),对基于这些离子掺杂的连续和脉冲中红外光纤激光器的发展现状进行了梳理,最后对3～5μm掺稀土离子光纤激光器的发展进行了展望。     

锗基底3～5μm和8～12μm双波段红外增透膜研究

文中简要叙述了双波段(3～5μm 和8～12μm) 红外增透膜的膜料选择以及锗基底上红外双波段增透膜的设计与镀制,介绍了离子束辅助沉积技术制备该薄膜的过程。提出了采用脉冲真空电弧离子镀技术镀制无氢类金刚石膜作为红外增透膜的保护膜,并讨论了镀制类金刚石膜后,镀膜元件的光谱特性。     

掺Er~(3+)碲硼酸盐玻璃1.53μm波段荧光强度提高研究

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。     

3～5μm红外探测器的辐射定标

在对目标进行红外跟踪测量时,为了得到目标空间位置的同时,获得其红外辐射特性数据,设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统。以高精度的面源黑体为标准辐射源,对成像范围为3～5μm的中波红外探测器进行了响应度的标定。首先建立定标数学模型,确定定标流程;然后使用线性回归统计模型对响应度曲线进行拟合并评估,针对一般线性最小二乘法对局外点(outlier)敏感的缺点,提出Robust优化算法;最后,在外场对温度和特性已知的目标进行测量,通过实验室得到的响应度曲线和大气透过率参数进行红外辐射特性数据的反演,得到实际测量值与理论值的相对误差小于2%。结果表明,Robust优化算法能有效改善红外焦平面阵列响应度非线性引起的反演不确定度。     

Sm~(3+)掺杂ZBLAN玻璃中一种上转换发光现象的分析

对ZBLAN氟化物玻璃中Sm~(3+)离子在脉冲1.06μm激光激发下产生的上转换发光现象(单光子吸收随后发生激发态双光子吸收)进行了详细的计算和分析。     

3～5μm波段铅盐二极管激光器

用水平无籽晶气相生长技术、自扩散和台面条形结构制成了直到162K脉冲运转的Pb_(0.97)Cd_(0.03)S_(0.9)Se_(0.1)二极管激光器和28K下CW运转的PbS_(0.53)Se_(0.47)二极管激光器。其发射波长分别为3.22μm和5.53μm,脉冲和CW运转最低阈值电流密度分别为143A/cm~2和41A/cm~2。     

海雾对3～5μm和8～14μm红外辐射的衰减特性

分析了Khrgian-Mazin模型描述雾的粒度谱分布的可靠性,利用该模型和米氏散射理论计算了世界上典型地区的海雾对3～5μm和8～14μm大气窗红外辐射的衰减,并将计算结果和红外波段内的10.6μm激光辐射在雾中衰减的实测结果相比较,得出了两个大气窗内海雾对红外辐射展减的一般规律.     

3～5μm成象谱带的传感器新技术

本文叙述了现代红外成象系统用于3～5μm带的光谱成象,随着传感器技术的进展,采用新型传感器阵列,能够克服3～5μm带的某些限制,还叙述了3～5μm和8～12μm带在成象应用中的优缺点及其主要差异。文中最后指出两种谱带的成象应用趋势。     

Tb~(3+)掺杂ZnO-3SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶-凝胶法制备了Tb3+掺杂的ZnO-3SiO2发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、SEM、激发和发射光谱图对其结构和发光性能进行了分析。DTA-TG测试表明,20~400℃出现明显失重现象,说明在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇等物质发生了脱附释放;XRD测试证明,材料属于非晶态;SEM显示形成了表面光滑的四面体和多面体颗粒;IR光谱显示,样品制备过程中Si—O—Si桥氧键和非桥氧键的转变对材料的发光有较大影响。激发和发射光谱图显示,材料制备的最佳退火温度为600℃,Tb3+在ZnO-3SiO2基质中的掺杂量为2.75%(摩尔分数)时发光最好。在544nm监测波长下,测得的最佳激发波长为紫外光377nm,即在377nm光激发下,材料发射的绿光单色性好。     

用于3～5μm中红外固体激光器的光学薄膜

文章介绍了一种3-5μm中红外固体激光器所用光学薄膜的制备过程,重点说明如何进行膜系设计、工艺实验等,研究的目的是最终使中红外激光器光参量振荡器中输入镜和输出镜的指标达到用户要求。     

使用SPRlTE探测器的3～5μm轻型热象仪

一、引言本文叙述一种3～5μm波段的便携式热象仪,它使用了一种最近研制的、热电致冷的SPRITE探测器。该热象仪完全装在一个壳体内,由内装的4节锂硫电池供电。二、设计约束条件 1.多种用途热象仪的视场取决于其用途,典型的视场是在对角线上为3°～50°。此外,还可以要求视场可变以至变焦。显然,对每一种可能的应用都设计一种新的扫描器是不经济的。因此,我们需要一种多用途的扫描器,