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采用固相反应法制备了Pr3+,Yb3+共掺杂的YPO4下转换发光粉体,并在450 nm光激发条件下,研究了Yb3+不同摩尔分数(0%,1%,2%,4%,20%,30%)对转光效率的影响。结果表明:不同Yb3+浓度的样品,其荧光峰强度不同,这可能是由于Pr3+-Yb3+之间Yb3+浓度不同存在能量传递效率差异的原因。研究也发现了样品的下转换发光,其能量传递过程为:Pr3+:3P0→Yb3+:2F5/2+2F5/2。荧光光谱测试结果表明,Yb3+的最佳掺杂摩尔分数为2%。Pr3+,Yb3+共掺杂的YPO4材料在提高太阳能电池光电转换效率方面具有潜在的应用。 相似文献
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水热法合成了YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+,其中Er3+、Yb3+和Tm3+的摩尔分数分别为1%、1.5%和2%。当用355nm光激发时,其发光为蓝色,峰值位于450nm,对应于Tm3+的1D2→3F4跃迁。用378nm激发时,发光为绿色,主要发光峰位于552nm。980nm光激发时,发光为白色,发光峰分别位于665(651),552(543),484,450nm处,并在648nm处还观察到了一个发光峰,其中最强的发射为红光。YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+的蓝光来源于Tm3+的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Er3+的4S3/2和2H11/2到基态4I15/2的跃迁,红光既来源于Tm3+的1G4→3F4的跃迁,也来源于Er3+的4F9/2→4I15/2的跃迁。在上转换发光中,还探测到了紫外光359nm的发射。监测665nm得到的激发光谱不同于监测552nm的激发光谱,在665nm的激发光谱中出现了对应Tm3+的1G4能级的峰。在双对数曲线中,蓝光484nm、绿光552nm和红光665nm的斜率分别为2.25、2.28和2.21,紫外光359nm的斜率为2.85。因此在980nm激发下,蓝光484nm、绿光552nm和红光665nm都是双光子过程,紫外光359nm的发射是三光子过程。 相似文献
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在Er3+/Yb3+共掺TeO2-WO3-ZnO玻璃中引入Ce3+,研究了Ce3+对Er3+1.5μm发射性能及其上转换发光性能的影响。结果表明,随Ce3+浓度的增加Er3+1.5μm波段的荧光强度先增强后降低,优化的Ce3+掺杂浓度在2.07×1020/cm3左右;1.5μm波段的荧光寿命则随Ce3+浓度的增加有轻微降低,从3.4ms降到3.0ms,但Ce3+浓度的增加对1.5μm波段的荧光半高宽基本无影响;Er3+/Ce3+间的交叉弛豫Er3+(4I11/2)+Ce3+(2F5/2)→Er3+(4I13/2)+Ce3+(2F7/2)使玻璃的上转换发光强度大大降低,但在过高的Ce3+浓度下,Er3+/Ce3+间的另一交叉弛豫Er3+(4I13/2)+Ce3+(2F5/2)→Er3+(4I15/2)+Ce3+(2F7/2)则使Er3+4I13/2能级粒子数减少,导致1.5μm波段荧光强度和荧光寿命降低.
关键词:
碲钨酸盐玻璃
发光性能
3+离子')" href="#">Er3+离子
3+离子')" href="#">Ce3+离子
交叉弛豫 相似文献
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采用高温固相反应法合成了YAG: 0.02Cr3+,yYb3+系列粉末材料,研究了该系列材料在近红外区域的发光特性,主要包括Cr3+,Yb3+的发光性质、Cr3+: 4T2和Yb3+: 2F5/2能级辐射跃迁寿命以及其布居时间的比较,给出了Yb3+最佳掺杂量为10%。实验表明:通过Cr3+→Yb3+能量传递,实现了Yb3+在1 000 nm附近近红外发光的增强,这对进一步提高c-Si太阳能电池转换效率打下了坚实基础。 相似文献
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研究了Tm3+-Yb3+共掺杂的碲酸盐玻璃和光纤在980nm激光二极管激发下的可见与近红外光谱性质.室温下,Tm3+-Yb3+共掺杂的碲酸盐玻璃在480,800nm处观测到了很强的上转换发光,在650nm观测到一较弱的上转换发光,它们分别来自Tm3+离子的1G4→3H6,3H4→ 3H6和1G4→ 3F4跃迁;在1020,1810nm处观测到近红外发射,它们分别属于Yb3+离子的2F5/2→2F7/2跃迁和Tm3+离子的3F4→3H6跃迁.研究了其发光特性与Tm3+及Yb3+的浓度的依赖关系.此外,在980nm激光激发下,还观测到Tm3+-Yb3+共掺杂的碲酸盐玻璃光纤在1060,1470,1910nm附近的近红外发射.详细讨论了其发光机制,该材料可望用于制作蓝色上转换光纤激光器、S-波段光纤放大器以及在医疗诊断和遥感中有着广泛的应用的1.9μm光纤激光器. 相似文献
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钛酸锶(SrTiO3)具有高介电常数、良好的绝缘性质、优良的物理化学稳定性和在可见光范围内的优异的透明度等优点,是一种重要的无机功能材料。近年来,Al3+,Ga3+等离子共掺杂的SrTiO3:Pr3+做为一种优异的红色场发射显示(FED)荧光粉引起了人们的兴趣。另外,SrTiO3具有相对较小的声子频率,因而它可以作为一种有利于上转换发光的基质材料。以NaCl为助熔剂制备了Er3+,Yb3+共掺杂的SrTiO3超细粉末。在980nm激发下,样品发出很强的来自于Er3+离子的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2(绿光)和4F9/2→4I15/2(红光)跃迁的上转换发光。Yb3+离子的共掺杂对Er3+离子的上转换发光起明显的增强作用。研究了上转换发光强度与稀土离子浓度以及激发光强度之间的依赖关系,表明在Er3+单掺杂和Er3+,Yb3+共掺杂的样品中,绿光和红光都是被双光子激发过程激发的。还对上转换发光的机理做了初步分析。 相似文献
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本文采用高温固相反应法制备了Ba5SiO4Cl6: Yb3+, Er3+, Li+ 荧光粉, 并对其上转换发光性质及其发光机理进行了研究. 在980 nm 激光的激发下, Ba5SiO4Cl6: Yb3+, Er3+ 荧光粉呈现较强的红色(662 nm) 和较弱的绿色(550 nm) 的上转换发光, 红色和绿色的上转换发光分别对应于Er3+ 离子的4S3/2/2H11/2→4I15/2 和4F9/2→4I15/2 跃迁, 且随着掺杂的Er3+ 和Yb3+ 离子浓度增加, 样品的上转换发光强度增加, 这是因为Yb3+ 离子和Er3+ 离子之间的能量传递效率增加引起的. 在0.5—0.8 W 功率激发下,样品属于双光子发射, 而在0.9—1.2 W 功率激发下样品具有新的上转换发光机理——光子雪崩效应. 探讨了Li+ 掺杂对Ba5SiO4Cl6: Yb3+, Er3+ 样品的上转换发光性质的影响, Li+ 离子的掺杂引起Ba5SiO4Cl6:Yb3+, Er3+ 上转换发光强度增加, 这是由于Li+ 离子的掺入降低了晶体场的对称性引起的. 相似文献
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制备了新的Er3+/Yb3+共掺氟氧硅酸盐微晶玻璃,测试了材料的荧光光谱和吸收光谱。上转换光谱表明:有红(645 nm)、绿(545,522 nm)、蓝(480 nm)4个发光中心,分别对应Er3+的4F9/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2、4F7/2→4I15/2 跃迁。发光曲线拟合斜率分别为1.81、2.39、1.95、2.15,均为双光子吸收过程。样品经热处理降低了声子能量,大大提高了上转换效率。采用Judd-Ofelt理论对样品光谱进行了分析,拟合得到了强度参数。 相似文献
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采用高温熔融法制备了组分为TeO2-ZnO-Na2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量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等光谱参量,测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示,在980 nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明,强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程,并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后,计算分析了Tm3+:3F4→3H6能级间跃迁的1.8 μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明,Yb3+/Tm3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质. 相似文献
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Optical parameters of Nd3+:Er3+:yb3+ co-doped borosilicate glasses and their energy transfers at high temperature 下载免费PDF全文
This paper reports that a series of Nd3+:Er3+:Yb3+ co-doped borosilicate glasses have been prepared and their absorption spectra measured. The J--O intensity parameters Ωk (k=2, 4, 6), spontaneous radiative lifetime τrad, spontaneous transition probability A, fluorescence branching ratio β and oscillator strength fed of the Nd3+ ions at room temperature are calculated based on Judd--Ofelt (J--O) theory. The temperature dependence of the up-conversion photoluminescence characteristics in a Nd3+:Er3+:Yb3+ co-doped sample is studied under a 978 nm semiconductor laser excitation, and the energy transfer mechanisms among Yb3+, Er3+ and Nd3+ ions are analysed. The results show that the J--O intensity parameters Ω2 increase when the Nd3+ concentration of the Nd3+:Er3+:Yb3+ co-doped borosilicate glasses increases. The possibility of spontaneous transition is small and lifetimes are long at levels of 4F5/2 and 4F3/2. The intensity of Nd3+ emissions at 595, 691, 753, 813 and 887 nm are markedly enhanced when the sample temperature exceeds 400 K. The reasons being the cooperation of the secondary sensitization from Er3+ to Nd3+ and the contribution of a multi-phonon. 相似文献
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在室温下,测量了Er:Tm:NaY(WO4)2晶体的吸收光谱、激发光谱、发射光谱以及上转换发光,并运用J-O理论对测量的结果进行了计算,得出了Er:Tm:NaY(WO4)2晶体的强度参数.报道了Tm,Er离子间特殊的能量传递和相关上转换,解释了离子间的能级跃迁过程.同时,对于Er增强Tm离子近红外发光的特性也作了充分研究.
关键词:
4)2晶体')" href="#">Er:Tm:NaY(WO4)2晶体
吸收光谱
发射光谱
激发光谱
上转换 相似文献
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A complete set of spectroscopic parameters, including Judd-Ofelt parameters, radiative transition probabilities, radiative lifetime, branching ratios and integrated absorption cross section, have been calculated for Tm3+- doped fluoroaluminate (AYF) glass, based on the measured absorption spectra. The mechanism of Tm3+→Tm3+ and Yb3+\Leftrightarrow Tm3+ energy transfers and fluorescence properties have been investigated in both Tm3+ single-doped and Yb3+/Tm3+ double-doped AYF glasses. The cross-relaxation process, 3F4+3H6→23H4, is proved, which makes the optimum Tm3+ concentration of 1.77μm fluorescence (3H4→3H6) much higher than 1.45μm fluorescence (3F4→33H4) in Tm3+:AYF glasses. In Yb3+/Tm3+:AYF glasses, a stronger concentration quenching is found for the 476nm emission than that for the 797nm emission, and is discussed under the 970nm-excitation. 相似文献
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制备了Tm3+/Yb3+共掺TeO2-PbO-ZnO-La2O3玻璃,研究了玻璃红外吸收光谱和980 nm激光抽运下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于Tm3+和Yb3+的能级图及上转换机制建立了速率方程,得出了稀土离子各能级的粒子数分布密度以及Tm3+与Yb3+之间的能量转移系数Cbi(i=0, 1,3).结果表明,随着PbO加入,Yb3+:2F5/2与Tm3+:3H4间的能量转移不断增加,上转换蓝光的发光强度明显增强.
关键词:
碲酸盐玻璃
上转换发光
能量传递
速率方程 相似文献
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Near-infrared emitting phosphors LaOCl:Nd3+/Yb3+ were prepared by the solid-state method, and their structures and luminescent properties were investigated by using X-ray diffraction and photoluminescence analysis, respectively. The studies shows that tetragonal LaOCl:Nd3+/Yb3+ can be synthesized by the solid-state reaction at 600 °C for 3 h. Upon 353 nm UV excitation, LaOCl:Nd3+/Yb3+ sample shows strong near-infrared emission lines in the region of 1060–1150 nm (corresponding to 4F3/2 → 4IJ′ transition of Nd3+, J′ = 9/2, 11/2, 13/2, 15/2) and 980–1050 nm (corresponding to 2F5/2 → 2F7/2 transition of Yb3+). The decreasing emission intensity of Nd3+ with increasing doping concentration of Yb3+ proved the energy transfer in LaOCl:Nd3+/Yb3+. The possible near-infrared emission and energy transfer mechanism between Nd3+ and Yb3+, as well as the energy transfer efficiency of LaOCl:Nd3+/Yb3+ were discussed. 相似文献