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。     

掺铒铋酸盐玻璃和掺铒碲酸盐玻璃的荧光俘获和浓度猝灭效应

用高温熔融法制备了系列掺铒铋酸盐和碲酸盐玻璃,用分光光度计测试吸收光谱,并用荧光光谱仪测试了不同铒离子掺杂浓度时玻璃样品的荧光光谱和荧光寿命.结果显示:掺铒后,铋酸盐玻璃和碲酸盐玻璃中存在着强烈的荧光俘获和浓度猝灭效应.随着玻璃中铒离子掺杂浓度的增加,1.53 μm波段荧光谱展宽,1 560 m波长处荧光次峰增强,但相对于铋酸盐玻璃,碲酸盐玻璃具有更为强烈的荧光俘获效应.同时,随着铒离子掺杂浓度的增加,4I13/2能级荧光寿命和1.53 μm波段荧光强度呈先增加后减小趋势.根据Dexter能量转移理论,计算并分析比较了这2种宽带玻璃系统中铒离子发生浓度猝火的临界距离R0及相互作用参数Cer-Er.     

含磷硼酸盐玻璃材料物化性质的研究

以Yb3 、Er3 掺杂的含磷硼酸盐玻璃材料为研究对象,分析了改变B2O3的含量以及不同高价离子对玻璃的物化性质的影响.研究结果表明,当B2O3含量增加,玻璃的Tg、Tf上升,热膨胀系数下降;玻璃的密度和折射率在CBaO=CB2O3=15%(摩尔分数)时达到极小值.高价阳离子的引入,使玻璃的Tg、Tf上升,热膨胀系数下降,玻璃的密度和折射率增加.     

氧化物玻璃中Eu~(3＋)离子的发光研究

应用荧光光谱、红外振动光谱和差热分析等研究了Ｅｕ３＋离子在不同氧化物玻璃基质中的发光行为。结果表明：不同氧化物玻璃基质对Ｅｕ３＋离子的激发谱和发光谱的峰位影响很小，发光强度按硅酸盐、硼酸盐、钡磷酸盐、铝磷酸盐玻璃顺序递增。玻璃中Ｅｕ３＋激活离子与最邻近配位体之间共价键因素引起的近距离作用对无辐射跃迁过程影响比多声子驰豫更强烈，讨论了氧化物玻璃配位体对Ｅｕ３＋离子的极化作用与发光强度的关系。     

氧化玻璃中Eu^3＋离子的发光研究

应用荧光光谱、红外振动光谱和差热分析等研究了Ｅｕ＾３＋离子在不同氧化物玻璃基质中的发光行为。结果表明：不同氧化物玻璃基质对Ｅｕ＾３＋离子的激发谱和发光谱的峰化影响很小，发光强度按硅酸盐、硼酸盐、钡磷酸盐、铝磷酸盐玻璃顺序递增。玻璃中Ｅｕ＾３＋激活离子与最邻近配位体之间共价键因素引起的近距离作用对无辐射跃迁过程影响比多声子驰豫更强烈，讨论了氧化物玻璃配位体对Ｅｕ＾３＋离子的极化作用与发光强度的关系。     

Er3+掺杂TeO2-WO3-ZnO玻璃的发光性质

制备了不同组成和掺Er3 量的TeO2 WO3ZnO(TWZ)玻璃样品 ,测量了样品的吸收光谱和 970nmLD激发下的荧光光谱、荧光寿命。对制得的Er2 O3掺杂摩尔分数为 0 .6%的玻璃样品 ,由吸收光谱测得的 1.5 μm峰值吸收截面及计算的受激发射截面分别为 0 .74～0 .77pm2 和 0 .86～ 0 .90pm2 ,且玻璃的组成对其影响很小 ;Er3 在摩尔组成为 75TeO2 2 0WO35ZnO的TWZ玻璃中具有较大的荧光发射半高宽 (fullwidthathalfmaximum ,FWHM) ,且随掺Er3 量的增加 ,Er3 1.5 μm发射荧光强度和FWHM总体呈增加趋势 ,实验得到掺Er3 量为 3 .3 4× 10 2 0 /cm3时的FWHM为 80nm。研究同时发现Er3 在TWZ玻璃中具有很好的溶解性且其浓度猝灭效应较小     

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.     

Er~(3+)掺杂GeS_2-Ga_2S_3-CsI微晶玻璃的中红外光谱特性

通过熔融淬冷法制备了掺杂0.6%(占基质玻璃的质量分数)Er~(3+):65GeS_2-25Ga_2S_3-10CsI(摩尔比)玻璃。通过不同热处理工艺对玻璃样品进行微晶化处理获得了硫卤微晶玻璃。测试了其密度、显微硬度、红外透过光谱、以及中红外荧光光谱。对比研究了基质玻璃与微晶玻璃样品之间性能差异。结果表明:基质玻璃在热处理温度为440℃,热处理时间为14 h后,所获得的微晶玻璃样品的密度和显微硬度明显增加,中远红外透过性能并未有显著的降低,Er~(3+):~4I_(11/2)→~4I_(12/2)跃迁相对应的2.8μm处的中红外荧光光强稍有增强。     

铒对钠-钙-硅玻璃光谱性能的影响

通过在钠-钙-硅玻璃中添加不同质量分数的稀土元素铒熔制颜色玻璃,测量了铒着色玻璃的光谱曲线和玻璃颜色.铒在玻璃中形成稳定的3价氧化物,受熔制制度的影响较小,铒离子4f 11轨道的两个同向自旋电子的基态和激发态能量比较接近,很容易吸收可见光而受到激发,使玻璃着色.     

二氧化硅对铒/铈共掺碲酸盐玻璃光谱性质的影响(英文)

为进一步提高Er3+1.53μm波段的光谱特性,在Er3+:4 I11/2→4 I13/2和Ce3+:2 F5/2→2 F7/2跃迁间存在能量失配(1 400cm-1附近)的Er3+/Ce3+共掺碲酸盐(TeO2-Bi2O3-TiO2)玻璃中引入了高声子能量SiO2组分。测试分析了不同SiO2组分含量下的Er3+吸收光谱、上转换发光谱、1.53μm波段荧光谱、荧光寿命、放大品质因子和玻璃样品的热性能。结果表明:由于增强的Er3+/Ce3+离子间能量传递,当玻璃样品中SiO2含量达到9%(摩尔分数)时,Er3+的1.53μm波段荧光强度得到显著提高。同时,荧光半高宽随SiO2组分含量相应展宽,而玻璃热稳定性随之提高。