~4F_(3/2)→~4I_(11/2)和~4F_(3/2)→~4I_(13/2)跃迁的掺Nd~(3 )铍酸镧晶体的生长、光谱和激光性能

在77K和300K下对a、b、c三个结晶取向La_2Be_2O_5晶体中Nd~(3 )的~4F_(3/2)→~4I_(11/2)主跃迁和~4F_(3/2)→~4I_(13/2)次跃迁多重态间荧光强度各向异性进行了详细研究。对~4F_(3/2)→~4I_(11/2,13/2)频道测定了主光谱特性的取向值,包括斯塔克荧光分支比β_(ij)~(or),跃迁峰值和有效截面(σ_(e、ij)~(or)和σ_e~(off))以及在此跃迁波长下激发的受激发射。在77～300K温度范围内,对~4F_(3/2)→~4I_(11/2)跃迁频道研究了(F‖C) La_2Be_2O_5:Nd~(3 )晶体激光谱线的温度特性。在液氮温度范围内观察到了1.0694和1.0785微米激光谱线的再转换。根据光谱研究解释了这种效应。重新找到La_2Be_2O_5晶体中Nd~(3 )离子的斯塔克能级的能量并核对了所有激发激光谱线。对La_2Be_2O_5中Pr~(3 )离子的光谱性能进行了初步分析,并确定了多重态晶场分裂图,其能级间的跃迁符合La_2Be_2O_5晶体的光学透明带。     

高浓度铒离子掺杂钨酸镱钾激光晶体上转换发光研究(英文)

首次采用泡生法生长了掺铒钨酸镱钾(分子式:Er3+:KYb(WO4)2,简称:Er:KYbW)激光晶体。室温下测试了该晶体的吸收及上转换发射光谱。在荧光光谱中,观察到3个较为明显的上转换发射带,分别位于470~560nm,645~675 nm,750~850 nm。其中,位于533 nm处的上转换绿光强度最大。基于能量匹配原理分析了晶体上转换发光基质,结果表明,上转换红光和绿光的发光渠道均为双光子过程。根据J-O理论,计算了光谱参数,强度参数为:Ω2=16.342×10-20cm2,Ω4=4.183×10-20cm2,Ω6=1.264×10-20cm2;对应于绿光4S3/2-4I15/2跃迁的荧光分支比为76.37%,荧光寿命为278μs。这些光学参数表明Er:KYbW激光晶体可实现高效上转换绿光发射。     

NdP_5O_(14)的光谱和能级

本文报导测定水热法生长的激光晶体NdP_5O_(14)和Nd_xLa_(1-x)P_5O_(14)的光谱特性。从所测结果得知,改变Nd_xLa_(1-x)P_5O_(14)晶体中组分x,对峰值位置没有影响。由吸收光谱计算了主要吸收峰的吸收截面和振子强度。红外光谱测试结果表明,我们生长的NdP_5O_(14)晶体中不含有OH和P-OH键。测定了晶体的荧光光谱,在改进实验装置的情况下,测出了荧光强度较弱的4~F_(3/2)→4~I_(13/2)跃迁。根据所测光谱数据,确定了NdP_5O_(14)晶体中Nd~(3 )离子室温实验能级。所得结果与文献报导相符。     

Rb(7~2D)-N_2碰撞FST截面的测量

使用Rb灯和CW染料激光器选择两步激发基态钕原子集居于“中间”激发态7D_(5/2)或者7~2D_(3/2)能级,产生的原子荧光包括碰撞集居态的敏化荧光I_(3/2)~1和光激发态的直接荧光I_(3/2)~2。测量两个荧光成份的相对强度比I_(3/2)~1/I_(3/2)~2与N_2分子气体压力的关系,得到截面σ_(fs)~*、σ_(fs)~*′和σ_(tr)~*实验值。本文对实验结果进行了分析与讨论。     

POCl_3-Z Cl_4-Nd(CF_3COO)_3和POCl_3-SnCl_4-Nd~(3 )激光液体的光谱参数

用光谱法求得POCl_3-ZrCl_4-Nd(CF_3COO)_3和POCl-SnCl_4-Nd~(3 )两种激光液体的Judd-Ofelt强度参数愿Ω_2、Ω_4、Ω_6分别为1.71、4.09、6.37和1.90、5.14、6.86(×10~(-20)厘米~2),从而计算了Nd~(3 )离子的~4F_(3/2)→~4I_J的辐射跃迁几率、荧光分支比、辐射寿命、辐射量子效率和~4F_3/2→~4I_(11/2)的诱导发射截面σ_p(分别为5.15×10~(-20)和5.69×10~(-20)厘米~2)。计算值与实验值符合较好。     

Nd~(3+)∶LiYF_4激光晶体的光谱与强度参数

本工作研究了Nd~(3+)∶LiYF_4激光晶体在0.2～2.5μm波段内三个不同轴向、室温下的吸收光谱,并在自己组装的荧光分光光度计上研究了此晶体中Nd~(3+)离子~4F_(3/2)-~4I_J跃迁室温下三个不同轴向的荧光光谱。为了验证与确定Nd~(3+)∶LiYF_4晶体的振子强度与Ω_λ参数,我们用化学分析法分析了LiYF_4中Nd~(3+)离子的真实含量,在日制UV-360仪器上仔细扫描了Nd~(3+)的吸收光谱,用     

用Judd-Ofelt理论计算Nd3+离子在LaMgAl11010单晶中的光谱参数

本文根据Judd-Ofelt理论,利用LaMgAl11O19单晶中Nd3+离子的7个收光谱支项和4F3/2→4I9/2,11/2,13/2的三个荧光带计算了谱线强度,振强度,强度参量Ω2,4,6,电偶极子跃迁几率及荧光分支比等光谱参数。     

激光钕玻璃中Nd~(3 )吸收光谱及斯塔克分裂的自消卷积分辨

本文利用自消卷积基本原理,对激光钕玻璃中Nd~(3 )的四个吸收带进行了自消卷积处理,消除了谱线本征线型,大大提高了光谱分辨率,从而在常温下确定了激光钕玻璃中Nd~(3 )的~4I_(9/2)、~4F_(3/2)能级及其斯塔克分裂。     

燃烧法合成BaMgAl_(10)O_(17)∶Eu~(2+)荧光体及发光性能的研究

应用燃烧法在较低温度(600℃)下,于空气中快速合成BaMgAl10O17∶Eu2 (BAM)荧光体。通过XRD和荧光光谱对荧光体进行表征和研究,考察了Eu2 的掺入浓度、尿素用量和Sr2 的掺杂等对荧光体发光性能的影响。结果表明BaMgAl10O17∶Eu2 荧光粉在450nm处的荧光发射源于Eu2 的4f65d1-4f7跃迁。荧光体的发射强度与Eu2 浓度有很大关系,当Eu2 摩尔分数为10%时,发射强度最大。尿素用量对荧光体结晶性能和发光性能有很大影响,当尿素与硝酸盐之比为2.5∶1时,荧光体发光强度最高。Dy3 、Er3 、Nd3 和Pr3 掺杂时,荧光体发光强度增加。Sr2 的掺杂对BAM荧光体的晶体结构和发光性能有很大影响。     

Nd_XLa_(1-X)P_5O_(14)单晶的合成与研究

由于集成光学的需要,提出建立有效薄膜激光器的任务。Nd~(3 )离子是固体激光器中使用最广的激活离子之一。Nd~(3 )作为激活离子除优点外,还有固有严重缺点。实际上,在所有已知的基质中,当激活离子大于1～2％原子时,在很大程度上会发生荧光猝灭。当建立小型激光器时这就不可能使激活元件吸收所需要的光密度。近年来国外杂志上出现关于NdxLa_(1-x)p_5O_(14)晶体的合成及激光和光谱性能研究的报道。如资料[1]在300～900毫微米区获得了吸收光谱并报道了~4F_(3/2)→~4I_(9/2)和     

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.     

激光晶体K_3Nd(PO_4)_2的生长及其光谱

用助熔剂法从KF-KCl熔体中生长出了K_3Nd(PO_4)_2和K_3Nd_xLa_(1_x)(PO_4)_2晶体。化学组成分析和X射线衍射分析证明,所得到的晶体是K_3Nd(PO_4)_2。测定了它们的红外光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。     

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。     

双波长Nd…Lu_(0.99)La_(0.01)VO_4激光器

研究了光纤耦合半导体激光器端面抽运c切Nd…Lu_(0.99)La_(0.01)VO_4晶体的激光性能。根据该晶体在~4F_(3/2)→~4F_(11/2)能级跃迁的光谱特性及四能级激光系统的阈值条件,理论计算了产生1068nm和1085nm的单、双波长激光的实验条件。实验研究了该晶体在自由运转条件下产生1068nm和1085nm单波长激光输出的性能,并使用具有亚太赫兹自由光谱范围的法布里-珀罗标准具调节1068nm和1085nm两个激光振荡波长的增益竞争,实现了4.4THz频差的多瓦连续波双波长激光的稳定、均衡输出。     

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.     

M_3(PO_4)_2(M=Sr,Ba)中 Ce~(3 )和 Tb~(3 )的发光

引言近来,我们报道了几种基质晶格中 Tb~(3 )的发光。特别强调了是什么因素决定 Tb~(3 )发光颜色的问题。通常,Tb~(3 )的发光是由于~5D_3和~5D_4能级的作用。~5D_3能级的发射是一般所说的蓝光发射,~5D_4能级的发射则是一般所说的绿光发射,因为事实上主发光线分别在蓝色和绿色光谱区。决定~5D_3和~5D_4发射强度比的主要因素是 Tb~(3 )的浓度。就大部分固态基质晶格而言,从~5D_3到~5D_4的无幅射多声子弛豫的可能性相当低。     

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.     

Ho~(3+)离子及HoP_5O_(14)晶体的光谱性质

根据HoP_5O_(14)的吸收光谱和荧光光谱,用Judd-Ofelt理论计算了Ho~(3+)的强度参数.并计算了激发能级的辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面等光谱参数.     

SrBa(SO_4)_2∶Sm~(2+)的光谱及光子选通光谱烧孔效应

报道了Sm~(2+)在SrBa(SO_4)_2混晶中的光谱性质和光子选通光谱烧孔效应。在这个材料中Sm~(2+)的~5D_o-~F_o歹。跃迁的不均匀增宽达1nm(766GHz)。利用Ar~+激光在514.5nm的输出和可调谐连续染料激光器在625.8nm附近的输出,在5K观测到~5D_1←→~7F_o跃迁的光子选通光谱烧孔效应。同时给出了Sm~(2+)在SrBa(SO_4)_2中的电子能级和有关的荧光和激发光谱。     

Er3 /Yb3 共掺锗碲酸盐玻璃荧光特性及OH-的影响

制备了Er^3 ／Yb^3 共掺的70TeO2-5LiO2(25-x)B2O3-xGeO2(x=0，5，10，15，20％(mol))系列锗碲酸盐玻璃，测试了其荧光光谱、红外吸收谱以及Er^3 的I13/2能级寿命，并根据McCumber理论计算了E^3 能级中^4I13/2→^4I15/2跃迁的受激发射截面。讨论了OH对此系列玻璃荧光特性的影响。结果表明：此系列玻璃作为掺Er^3 光纤放大器(EDFA)的基质材料具有较好的带宽特性，随着GeO2含量的增加及B2O3含量的减少，Er^3 的荧光强度和^4I13/2能级寿命逐渐提高，OH^-的存在使得Er^3 的荧光强度降低，荧光寿命减小。