Ag纳米颗粒对Er~(3+)/Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响

采用传统熔融淬冷法制备了系列Er3+/Tm3+/Yb3+共掺复合Ag纳米颗粒的铋锗酸盐玻璃样品。从吸收光谱中确定了Ag纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)峰位于545nm附近;透射电镜(TEM)图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为6~18nm。研究了纳米Ag含量对Er3+/Tm3+共掺复合Ag纳米颗粒铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响,结果表明,Tm3+离子472nm处的上转换蓝光、Er3+离子525nm处的上转换绿光、543nm处的上转换绿光和661nm处的上转换红光发光强度在AgCl含量的质量百分数为1%时达到最大值,与未掺杂AgCl的基质玻璃相比,分别提高了约3.2、3.8、5.4和2.3倍。     

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。     

掺Pr~(3+)碲酸盐玻璃的红外及上转换发光

根据掺Pr3 碲酸盐玻璃在980 nm附近的吸收谱及1.31μm和可见光区间内的荧光发射谱,硎究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律及其上转换发光.结果表明:在Yb3 离子浓度不变的情况下,1.31μm处的发光随着Pr3 离子浓度的增加,其强度先增加而后减小,并在浓度为0.15 mol％时达到最大值,同时根据Judd-Ofelt理论计算了稀土离子的光辐射特性.     

Tm3+,Yb3+共掺的氟铝基玻璃的能量传递与上转换发光

在 970 nm L D激发下 ,研究 Tm3 ,Yb3 共掺的 Al F3 基 (AYF,AZF)玻璃能量传递和上转换发光性质。发现对于 Tm3 的浓度猝灭 ,蓝光跃迁比近红外荧光跃迁表现更明显 ;对 4 76 nm蓝光跃迁 ,AYF和 AZF玻璃 Tm3 最佳掺杂浓度都为 0 .1mol- % ;而对 793nm的近红外跃迁 ,Tm3 最佳掺杂浓度为 0 .3～ 0 .5mol- %。AYF玻璃的 Yb3 离子最佳掺杂浓度为 5mol- % ,AZF玻璃则为8～ 10 mol- %。 Tm3 (3 F4 )→ Yb(2 F5/ 2 )反向能量传递是引起 Yb3 离子对上转换荧光的浓度猝灭的重要原因。     

掺Pr3+碲酸盐玻璃的红外及上转换发光

根据掺Pr^3 碲酸盐玻璃在980nm附近的吸收谱及1．31μm和可见光区间内的荧光发射谱，研究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律及其上转换发光．结果表明：在Yb^3 离子浓度不变的情况下，1．31μm处的发光随着Pr^3 离子浓度的增加，其强度先增加而后减小，并在浓度为0．15mol％时达到最大值，同时根据Judd-Ofelt理论计算了稀土离子的光辐射特性．     

Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的能量传递和上转换发光

制备了75TeO2-20ZnO-(3-x)La2O3-2Yb2O3-xHo2O3(TZLH x,x=0,0.2,0.4,1,2 mol %),75TeO2-20ZnO-(4.6)La2O3-0.4Ho2O3系列玻璃样品,研究了975nm泵浦下,在Yb3 离子浓度确定的情况下,Ho3 离子浓度的变化对Ho3 上转换发光的影响并分析了上转换发光机制.结果表明,随着Ho3 离子含量的增大,549nm绿光强度先增大而后减小.在TZLH-0.4玻璃中,即含有0.4mol%Ho2O3时,绿光强度达到最大值.而当Ho2O3含量超过0.4mol%时,绿光强度明显降低.基于Yb3 和Ho3 的能级图及上转换机制建立了速率方程,通过数值求解速率方程拟合实验测量寿命曲线,得出了Yb3 与Ho3 之间的能量转移系数CDi(i=2,3,4).     

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。     

Yb3+对掺铒碲酸盐玻璃红外和上转换发光的影响

研制了Er3+/Yb3+共掺TeO2-ZnO-La2O3玻璃,测试了Er3+离子的吸收谱、荧光谱和上转换发光谱,系统研究了975 nm抽运下Yb3+离子对于Er3+离子1.5 μm波段荧光性能及其上转换发光性能的影响.结果表明,随着碲酸盐玻璃中Yb2Os含量的增加,Yb3+离子对Er3+离子的能量传递增强,Er3+离子1.5 μm波段的荧光强度和上转换发光强度相应增大,但后者相对于前者增加更为迅速.通过对粒子数速率方程的理论模拟,计算结果与实验测量结果较为一致,表明Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种优良的潜在上转换激光器增益介质.对上转换发光分析表明,强烈的绿光和红光激发是基于双光子的吸收过程.     

Yb^3＋／H0^3＋共掺碲酸盐玻璃的能量传递和上转换发光

制备了75Te02—20ZnO-（3-x）La203-2Yb203-xHO2O3（TZLHx,x=0,0．2,0．4,1,2mol％）,75TeO2-20ZnO-（4．6）La2O3-0．4Ho2O3系列玻璃样品,研究了975nm泵浦下,在Yb^3＋离子浓度确定的情况下,Ho^3＋离子浓度的变化对Ho^3＋上转换发光的影响并分析了上转换发光机制。结果表明,随着Ho^3＋离子含量的增大,549nm绿光强度先增大而后减小。在TZLH-0．4玻璃中,即含有0．4mol％Ho2O3时,绿光强度达到最大值。而当Ho2O3含量超过0．4mol％时,绿光强度明显降低。基于Yb^3＋和Ho^3＋的能级图及上转换机制建立了速率方程,通过数值求解速率方程拟合实验测量寿命曲线,得出了Yb^3＋与Ho^3＋之间的能量转移系数C优（i=2,3,4）。     

Pr~(3 )/Yb~(3 )共掺ZBLAN玻璃吸收与发光特性的研究

制备了几种掺杂不同Ｐｒ３＋／Ｙｂ３＋浓度的ＺＢＬＡＮ玻璃，测定了玻璃的吸收光谱。由Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论研究了不同浓度的玻璃的发光性质，并研究了Ｐｒ３＋与Ｙｂ３＋的能量交换速率。结果表明，Ｙｂ３＋的引入增强了Ｐｒ３＋的泵浦，起到了很好的敏化作用。     

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     

980 nm半导体激光器激发下Er~(3+),Yb~(3+)共掺杂氟氧化物微晶玻璃的上转换发光

测量了Ｅｒ３＋,Ｙｂ３＋掺杂氟氧化物微晶玻璃的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化,讨论了其上转换发光特性．     

评价Tm^3＋掺杂上转换激光玻璃材料的一种方法

为评价Ｔｍ＾３＋掺杂上转换玻璃材料的激光特性,本文测量了Ｔｍ＾３＋掺杂的锗酸 和碲酸盐玻璃上转换发主上转换光学增益系数,在锗酸盐中Ｄ２的益系数ＧＧＤ＝０．３６ｍｍ＾－１,在碲酸盐中Ｄ２和Ｇ４的增益系数ＧＴＤ＝１．７９ｍｍ＾－１和１．６５ｍｍ＾－１。结果表明,在６５０ｎｍ激发下实现上转换激光运转,碲酸盐更具有优势。     

Er3+/Yb3+共掺Bi2O3-GeO2-Na2O玻璃的上转换发光

研究了不同Er3 /Yb3 掺杂比46Bi2O3-44GeO2-10Na2O(B46G44N10)(摩尔分数)玻璃的吸收光谱、红外吸收谱和上转换光谱性质,分析了玻璃中Yb3 敏化Er3 的上转换发光机制。测试了Er3 离子在不同Yb3 浓度下玻璃中的上转换荧光强度,得到最佳的掺杂质量比Er3 ∶Yb3 =1∶6。计算了在980 nm激发下Er2O3质量分数为0.5%和Yb2O3质量分数为3.0%的Er3 /Yb3 共掺B46G44N10玻璃的绿光上转换效率为2.27×10-4。比较了不同基质材料玻璃的上转换效率,结果表明B46G44N10玻璃是一种良好的上转换基质材料。     

OH-对掺Er3+碲酸盐玻璃上转换发光的影响

研究了碲酸盐玻璃的拉曼光谱和红外光谱,分析了OH-对掺Er3 碲酸盐玻璃上转换发光的影响机制。实验结果表明,氧氟碲酸盐玻璃(TPF)的声子能量高于氧氯碲酸盐玻璃(TPC)的声子能量,但是Er3 掺杂TPF玻璃上转换发光强度也高于Er3 掺杂TPC玻璃。除水实验发现这种现象可归因于OH-的影响。随OH-浓度降低,Er3 的荧光寿命和上转换荧光都增加。在实验中,OH-对Er3 上转换发光的影响大于声子能量对Er3 上转换发光的影响,导致Er3 掺杂TPF玻璃上转换发光强度高于Er3 掺杂TPC玻璃的上转换发光。研究结果有助于进一步提高Er3 的发光效率。     

应用于白光显示的碲酸盐玻璃上转换发光特性

用高温熔融法制备了Tm3+/Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-La2O3)样品,测试了玻璃样品的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机理。结果发现:在975 nm,波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(525、546 nm)和蓝光(475 nm)三基色上转换发光,分别对应于Er3+的4F9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和Tm3+的1G4→3H6能级跃迁;随着Yb3+掺杂含量和泵浦功率的增加,样品的上转换发光强度都得到了一定程度的提高;通过调整稀土掺杂的浓度,得到了接近于标准白光(EE)发射。