Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光研究

研究了Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃的吸收光谱和上转换光谱.分析了Yb3+离子浓度变化对玻璃光谱性能及对稀土离子间能量转移效率的影响,探讨了铒镱共掺钡镓锗玻璃的上转换发光机制.结果表明玻璃的紫外截止波长在280 nm附近.采980 nm LD激发玻璃样品,在室温下观察到强烈的上转换绿光和红光发射.随着Yb3+离子浓度的增加,上转换红光和绿光发射均增强,而Yb3+对Er3+离子的能量转移效率呈先升高后降低的趋势.当Yb3+浓度为3 mol%时,Yb3+-Er3+的能量转移效率达到最大值83%.能量分析表明980 nmLD激发产生的上转换绿光主要源于Er3+离子4I11/2能级和Yb3+离子2F5/2能级之间的能量转移过程;而红光发射主要源于Er3+离子4I13/2能级与Yb3+离子2F5/2能级之间的能量转移过程.     

Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃的能量传递和上转换发光

制备了Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃.研究了980 nm泵浦下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于吸收光谱对Pr3+在TZN玻璃进行了Judd-Ofelt分析,计算了荧光跃迁几率,激发态辐射寿命,和荧光分之比.在450-750 nm范围内有多处上转换荧光,依次为479 nm(3P0→3H4),542 nm(3P0→3H5),589 nm(1D2→3H4),621 nm(3P0→3H6),651 nm(3P0→3F2)和687 nm(1D2→3H5).其中651 nm(3P0→3F2)红光明显强于其它以Pr3+ 3P0为初始能级的上转换光(479 nm,542 nm,621 nm).通过Dexter理论,计算得到了碲酸盐玻璃中Yb3+→Pr3+共振能量转移参数为CD-A=2.67×10-40 cm6/s, 转移效率为16.5%.     

掺Tm3+锗酸盐玻璃的光谱参数计算

用高温熔融法制备了TM3+ (0.5mol%)离子掺杂65GeO2-8Li2O-5La2O3-10BaO-12Ga2O3和65GeO2-8Li2O-5La2O3-10BaF2-12AlF3 (摩尔分数)玻璃,并测试了玻璃的吸收光谱和折射率与密度等参数.根据吸收特性及测得的一些物化参数,应用Judd-Ofelt理论计算了TM3+离子在上述玻璃中的强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)及TM3+各能级的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量.     

Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的中红外发光性能和能量传递

测试了Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃在980 nm激光二极管泵浦下的吸收光谱和荧光光谱.分析了Yb3+与Ho3+浓度对波长大于3 μm的中红外荧光强度的影响.研究了Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的能量传递特性.     

稀土共掺氧氯碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

研究了ZnCl2调整Er3+/TM3+/Yb3+共掺氧氯碲酸盐玻璃的Raman光谱、吸收光谱和上转换荧光光谱,分析了上转换发光机理.结果发现该体系玻璃具有较低的声子能量,在980nmLD激发下,可以同时观察到明显的蓝色(476 nm)、绿色(530 nm和545 nm)和红色(656 nm)上转换发光.上转换蓝光是一个三光子吸收过程,而上转换绿光和红光均为双光子吸收过程.随着ZnCl2含量的增加,玻璃的发光性能有一定提高.研究结果表明Er3+/TM3+/Yb3+共掺氧氯碲酸盐玻璃是一种三维立体显示用激光玻璃的潜在基质材料.     

掺铒碲酸盐光纤的上转换激光数值分析

研究了掺铒碲酸盐玻璃光纤在980 nm激光抽运下的上转换发光特性.基于Er3+离子在碲酸盐玻璃中的能级跃迁的速率方程,利用龙格-库塔法进行数值模拟,分析了光纤中Er3+离子各能级间的粒子布居数随时间变化的情况、抽运光功率和Er3+掺杂浓度对上转换绿光输出功率之间的关系.     

氟氧碲酸盐玻璃上转换荧光研究

制备了3种掺铒氟氧碲酸盐玻璃,研究了其热稳定性、拉曼光谱和上转换光谱,分析了上转换发光机制.结果表明TeO2-ZnO-TiO2-BaF2-PbF2玻璃具有良好的抗析晶性能,较低的最大声子能量,是一种潜在上转换激光器的基质材料.     

掺铒碲酸盐玻璃的热稳定性和光谱性能

研究了掺铒TeO2-BaO-TiO2-La2O3碲酸盐玻璃的热稳定性及Er^3＋离子的吸收和荧光光谱性质。应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃的强度参数Ω1（t=2、4、6）、Er^3＋离子在玻璃中的谱线强度、自发辐射几率以及辐射寿命。应用McCumber理论计算了受激发射截面。分析了TiO2对碲酸盐玻璃热稳定性和光谱性能影响，碲酸盐玻璃中含0—5％摩尔分数TiO2时可以有效地改善玻璃的热稳定性。该玻璃系统具有较好的增益带宽和热稳定性，适合于作为掺铒碲酸盐光纤放大器用基质材料。     

Tm3+-Yb3+共掺氧氟硅酸盐玻璃热学性能和上转换发光特性研究

稀土掺杂氧氟玻璃是一种优良的上转换发光材料,制备了组分为35SiO2-15AlO1.5-(45-x)PbF2-xCdF2-0.1TMF3 -1.5YbF3 (x = 0,10,20,30)的氧氟硅酸盐玻璃,系统研究了CdF2含量对其热学性能和光学性能的影响.研究表明用CdF2部分替代PbF2可以提高玻璃的热稳定性、使紫外吸收截至边向短波方向移动;随着CdF2含量的增加,开始TM3+蓝光和红光上转换发光增强缓慢,而后迅速增强,而近红外上转换发射先显著增强后增强放缓;由于蓝光和近红外发光强度远大于红光发光强度,所以该氧氟玻璃更适合于蓝光和近红外发光材料.最后,探讨了TM3+的上转换发光机理.     

掺Er3+重金属氧氟锗酸盐玻璃的上转换发光研究

研究了Er3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱、上转换光谱和拉曼光谱,分析了重金属氧氟锗酸盐玻璃中Er3+的上转换发光机理.结果表明通过975 nm的激光二极管激发,在室温下同时观察到强烈的绿光(529 nm和551 nm)和红光(657 nm)发射,分别是由于Er3+离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁,并且均为双光子吸收过程.拉曼光谱研究表明氟离子在玻璃网络中具有重要作用.     

Upeonversion Luminescence of Er3＋, Tin3＋ and Yb3＋ Co-doped Gd3Ga5O12 Nanocrystals

A series of Er3+,Tm3+ and Yb3+ doped Gd3Ga5O12 nanocrystals were prepared by a combustion method.The X-ray diffraction(XRD),field emission scanning electron microscope(FESEM)and upconversion(UC)emission spectra were used to characterize the samples.The results of XRD indicate that Gd3Ga5O12:Er3+,Tm3+,Yb3+ nanocrystals with cubic phase can be obtained.Under the excitation of a 980 nm laser,the different rare earth ions doped Gd3Ga5O12 nanocrystals show upconversion luminescence involving the green emission attributed to the 2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2 transitions of Er3+ ions,respectively,the red emissions assigned to the 4F9/2→4I15/2 transitions of Er3+ ions and the 1G4→3F4 as well as 3F2,3→3H6 transitions of Tm3+ ions,respectively,the blue emission attributed to 1G4→3H6 transitions of Tm3+ions,and the near-infrared assigned to the 3H4→3H6 transitions of Tm3+ ions.The CIE coordinates for the samples are calculated.The dependence of their upconversion luminescence properties on Yb3+ ion concentration is investigated.     

掺Dy3+的Ge-Ga-S玻璃上转换发光性质的研究

采用熔融-猝冷法制备了Dy3+掺杂的Ge-Ga-S玻璃样品,用差热分析法分析了玻璃的热学稳定性,研究了该玻璃样品的吸收光谱性质.应用Judd-Ofelt理论计算了Dy3+的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ωt(t = 2,4,6).探讨了862 nm波长激发下玻璃上转换发光的机理,以及掺杂离子浓度与上转换发光强度的关系.结果表明862nm激光泵浦掺杂0.5 wt% Dy3+的玻璃样品,可以观察到很强的576 nm的黄光,对应于Dy3+4F9/2→6H13/2的跃迁.     

掺Yb3+硅酸盐玻璃的光谱和激光性能

研究了掺Yb3+硅酸盐玻璃的吸收光谱和发射光谱,测量的荧光寿命为1.02ms,计算和探讨了Yb3+的积分吸收截面和受激发射截面及荧光寿命随样品厚度的变化趋势.激光性能评估表明,掺Yb3+硅酸盐玻璃具有小的激发态最小粒子数(0.087),较小的最小泵浦强度(3.11/kw·cm-2)和较大的激光增益系数(2.66 pm4ms),是较为理想的掺Yb3+激光材料.     

铒镱共掺波导放大器能级粒子数分布的研究

在考虑放大自发辐射(ASE)、均匀掺杂和稳态的情况下,数值求解出铒镱共掺波导放大器(EYCDWA)在前端单向泵浦、后端单向泵浦和前后两端双向泵浦三种泵浦方式下波导内部的各能级粒子数分布。对EYCDWA各能级粒子数的计算不仅揭示了一些已知现象的产生原因,也发现了一些新的规律,如铒离子亚稳态能级上粒子数变化率最大的地方表现为EYCDWA内部具有增益极值;在前端单向泵浦方式下靠近波导输出端该能级上的粒子数最少,EYCDWA产生的噪声最小。     

NaGdF_4:Er~(3+),Yb~(3+)发光粉的水热合成与上转换发光性质

采用水热法经不同反应条件合成NaGdF_4:Er~(3+),Yb~(3+)上转换发光粉.通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和上转换发射光谱对样品进行表征.XRD研究结果表明:稀土离子与Na F的摩尔比例和反应时间对六方结构的Na Gd F_4晶相的形成有影响.SEM研究结果说明:稀土离子与Na F的摩尔比例改变,样品的形貌也随着改变.上转换发射光谱结果表明:上转换绿光与红光分别来自Er~(3+)的~2H_(11/2),~4S_(3/2)与~4F_(9/2)到~4I_(15/2)的能级跃迁产生的,且样品的绿光上转换发射强度强于红光.随着稀土离子与Na F的摩尔比例增大,绿光与红光的上转换发射强度也随着增强,说明不同形貌的样品影响着样品的发光性能.     

铒镱共掺多金属氧酸盐合成及上转换发光研究

制备的高发射率Keggin结构稀土多金属氧酸盐ZnPOM:Er,Yb荧光体在室温下具有Er3 离子特征发射,其室温上转换光谱特性主发射有红光和绿光两部分,其中位于527 nm的绿光较强,远大于658 nm的红光发射.共掺样品中Yb是有效的敏化剂,在976 nm激光抽运下Er3 离子上转换发光强度增大.对上转换光谱分析表明,强烈的绿光激发是基于三光子的吸收过程.