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1.
用高温熔融法制备了碲酸盐玻璃(70TeO2-9B2O3-6Nb2O5-5Na2O-10ZnO-1%(质量分数)Er2O3)样品。测试了玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+离子的谱线强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比、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)(Ω2=8.01×10-20cm2,Ω4=2.09×10-20cm2,Ω6=1.15×10-20cm2)。结果发现该碲酸盐玻璃具有较大的Ω2值,说明Er—O键的共价性强于它在硅酸盐、锗酸盐、氟化物、铋酸盐和磷酸盐玻璃中的共价性。Er3+在碲酸盐玻璃中4I13/2→4I15/2跃迁几率约为492s-1,表明Er3+可能有较强的1.5μm发射。分析了Er3+在碲酸盐玻璃中能级4I13/2→4I15/2发射的荧光半峰全宽(FWHM=73nm),并应用McCumber理论计算了Er3+的受激发射截面(σe=1.08×10-20cm2),发现其FWHM×σe远大于Er3+在铋酸盐、磷酸盐、锗酸盐和硅酸盐玻璃中的受激发射截面,说明碲酸盐玻璃是一种制备宽带光纤放大器的优良基质材料。 相似文献
2.
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
3.
制备了系列Er3+/Yb3+共掺碲硼硅酸盐玻璃样品(85-x)TeO2-15B2O3-xSiO2 (TBS x=0,5,10,15,20 mol%).测试和分析了样品的吸收光谱、荧光光谱、能级寿命、红外透射光谱及差热特性.并通过对Er3+离子4I13/2→4I15/2跃迁发射谱线的高斯拟合,设计了一个简单的四能级结构估算了Er3+离子4I13/2和4I15/2能级在碲硼硅酸盐中的Stark分裂情况.研究表明SiO2的引入能有效地改善玻璃的热稳定性和光谱性能,玻璃析晶温度Tx与玻璃转变温度Tg之差(ΔT=Tx-Tg)可达178℃,说明碲硼硅酸盐是一种适合于光纤拉制的玻璃基质材料.比较了不同基质玻璃中Er3+离子的荧光半高宽和受激发射截面,结果表明TBS玻璃系统具有较好的带宽性能,是一种优良的宽带光纤放大器候选基质材料.
关键词:
碲硼硅酸盐
热稳定性
高斯拟合
-基')" href="#">OH-基 相似文献
4.
5.
6.
制备了一系列碲铌酸盐玻璃85TeO2-(15-x)Nb2O5-xB2O3-1%Er2O3(TNBx=0, 3, 6, 9, 12, 15).根据Judd-Ofelt(J-O)和McCumber理论,讨论和分析了B2O3含量对掺铒碲铌酸盐玻璃热稳定性及光谱性质影响.研究发现,玻璃开始析晶温度和玻璃转变温度差值ΔT(Tx-Tg),J-O强度参数,FWHM和峰值受激发射截面的乘积在B2O3引入摩尔分数为9%时达到最大值.同时,Er3+:4I13/2能级寿命也随着B2O3含量的增加而单调增加.结果表明,在掺铒碲铌玻璃中,适量的B2O3能较好地提高玻璃的热稳定性能和Er3+离子的光谱性质. 相似文献
7.
Er3+/Yb3+ 共掺的碲酸盐玻璃由于其良好的上转换发光性能而得到广泛的研究。本文将氟化物引入碲酸盐玻璃中,通过熔融法制备了量比为70TeO2-(30-x)ZnO-xZnF2-0.15Er2O3-1.5Yb2O3(x=0,5,10,15,20)的碲酸盐氧氟玻璃样品,并测试其热稳定性、拉曼光谱以及受激发射光谱。实验结果表明,随着氟化物含量的提高,Er3+离子的410,555,670 nm上转换发光和2~3 μm波段中红外发光得到增强,并且红光提高强度比绿光和蓝光更明显。在分析了氟离子引入后对上转换与近中红外波段发光的内在影响机制发现:碲酸盐玻璃系统中的氟化物一方面促进能量传递过程中Er3+离子的双光子吸收,促进粒子跃迁至相应的高能级;另一方面,引入氟化物后的碲酸盐玻璃的最大能量声子态密度下降也是降低无辐射跃迁概率、提高上转换和中红外发射强度的重要原因。 相似文献
8.
测试了Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃中的Er3+离子的吸收光谱、发射光谱、4I13/2的荧光寿命、拉曼光谱,及OH-的傅里叶红外吸收光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了该玻璃中的Er3+离子的J-O参数、振子强度、4I13/2能级的寿命,从而利用测得的4I13/2的荧光寿命得出了4I13/2能级的量子效率(15%)。由于较低量子效率可能与OH-有关,所以计算了玻璃中的OH-浓度,发现其浓度较高(1.66×1019cm-1,相当于Er3+浓度的3倍)。应用McCumber理论和四能级模型计算了Er3+离子的受激发射截面和荧光发射光谱的半峰全宽,结果与通过吸收光谱计算所得基本吻合。根据透射率和折射率的关系计算了折射率,发现和测量值相差很大,说明有较大的散射,通过拉曼光谱和显微镜测试,认为是玻璃中的微小气泡造成的。 相似文献
9.
研究了Tm3+/Ho3+共掺TeO2-WO3-ZnO玻璃在808 nm激光二极管抽运下的2.0μm发光特性及Tm3+与Ho3+之间的能量传递.应用Judd-Ofelt理论计算了Ho3+在碲酸盐玻璃中的谱线强度参量Ωt (t=2,4,6)、自发辐射概率Ar、辐射寿命τr等.计算了Ho3+的吸收截面σa(λ)和受激发射截面σe(λ).结果表明:碲酸盐玻璃中Tm3+→Ho3+正向能量传递系数大约是Tm3+←Ho3+反向能量传递系数的18倍.Ho3+离子的5I7能级的寿命为3.9ms,2.0μm处的最大发射截面为9.15×10-21cm2.在0.5mol% Tm2O3和0.15mol% Ho2O3共掺的碲酸盐玻璃中能获得2.0μm的最大增益.通过比较氟化物、碲酸盐和镓铋酸盐重金属氧化物等玻璃中Ho3+的量子效率η,σe×τm值和增益系数G(λ)等,发现Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃是一种理想的2.0μm激光器用基质玻璃.
关键词:
2.0μm发光
能量传递
增益
碲酸盐玻璃 相似文献
10.
通过固相反应法制备了Er3+/Yb3+共掺杂ZrO2-Al2O3粉末的样品,并对样品在980nm激光激发下的上转换发光特性进行了研究.从发射光谱可以发现,在可见光范围内有3个强的发光带,一个位于654nm附近的红光带和两个分别位于545nm、525nm附近的绿光带,分别对应于Er3+离子的以下辐射跃迁:4F9/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、 2H11/2→4I15/2.其中又以Er3+离子的4F9/2→4I15/2跃迁产生的红色荧光辐射最强.对其上转换发光机制进行了分析,发现这三个发光过程都是双光子过程.对样品粉末进行了XRD检测,发现ZrO2主要以立方相为主,并且计算得到了这种立方结构的晶格常数.Al2O3固溶于ZrO2中,Al3+嵌入ZrO2后产生氧空位,导致ZrO2晶体的对称性降低,这种结构变化更有利于提高上转换效率,即上转换发光强度增强.
关键词:
3+/Yb3+')" href="#">Er3+/Yb3+
上转换
2-Al2O3')" href="#">ZrO2-Al2O3
荧光
稀土 相似文献
11.
本文研究了氟锆酸盐玻璃中Tm3+与Er3+的能量转移,在不同激发彼长激发下,能量转移的机制有不同之处。Tm3+对Er3+的作用表现在使得2H11/2和4S3/2的发光减弱,4F9/2和4I11/2的发光增加,即将Er3+高能级的粒子搬运至低能态上。在一定条件下甚至可以完全猝灭4S3/2的荧光。 相似文献
12.
13.
用高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺杂的45Bi2O3-45GeO2-10PbO玻璃,对玻璃样品进行了光谱测试,分析了上转换发光机制和Yb3+→Er3+的能量传递效率。通过Yb3+离子浓度对Er3+离子在铋酸盐玻璃中的上转换荧光强度影响的研究,得到Er3+质量分数为0.5%以及Yb3+质量分数为2.5%时上转换发光强度最大。研究结果表明,在970nm泵浦激发下,Er3+/Yb3+共掺杂B45G45P10玻璃在532,545,673nm处产生较强的上转换绿光和红光,是一种较为理想的上转换发光基质材料。 相似文献
14.
制备了70TeO2-20WO2-10ZnO-xTm2O3系统玻璃,根据所测玻璃的吸收光谱,应用Judd-Ofelt(J-O)理论计算出Tm3+离子在碲酸盐玻璃的J-O强度参数、Tm3+在玻璃中的自发辐射概率A、荧光分支比β及荧光辐射寿命 τR 等各项光谱参数.测定了玻璃的荧光光谱,并计算了Tm3+在碲酸盐玻璃中的荧光有效线宽、峰值受激发射截 面.比较了Tm3+在不同掺杂浓度下的光谱特性,认为当Tm2O3掺杂浓度达到 0.8wt%—1wt%时,所获得的荧光强度与荧光线宽达到最佳值,掺Tm3+ 碲酸盐玻璃是一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料.
关键词:
碲酸盐玻璃
宽带光纤放大器
荧光线宽
荧光峰值发射截面 相似文献
15.
用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/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(546 nm)和蓝光(480 nm)三基色上转换发光,红光对应于Tm3+离子
关键词:
碲酸盐玻璃
上转换发光
白光
3+/Ho3+/Yb3+共掺')" href="#">Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺 相似文献
16.
17.
在过去的几十年人们对Er3+掺杂的玻璃材料进行了广泛的研究,因为Er3+的4I13/2→4I15/2跃迁能够给出适合红外光通讯窗口的1.5μm的发射。据我们所知,目前关于脉冲激光激发下Er3+掺杂材料1.5μm发射的动力学行为研究报道仍很少。我们引入了转移函数理论,研究了980nm脉冲激发下Er3+的4I13/2能级荧光的动力学行为。发现在980nm脉冲激发后,其荧光衰减遵循双指数规律,4I13/2能级布居分为指数上升和指数下降两个过程。 相似文献
18.
研究了一种新型掺Er3+碲酸盐玻璃的光谱性质;应用Judd-Ofelt理论计算了碲 酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数Ω(Ω2=479×10-20 cm2,Ω4= 152×10-20cm2,Ω6=066×10-20cm2),计算了离子的自发跃迁概 率,荧光分支比;应用McCumber理论计算了Er3+的受激发射截面(σe=1040×1 0-21cm2),Er3+离子4I13/ 2→4I15/2发射谱的 荧光半高宽(FWHM=655nm)及各能级的荧光寿命(4I13/2 能级为τrad =399ms);比较了不同基质玻璃以及不同类型碲酸盐玻璃中Er3+离子的光谱 特性, 结果表明该掺铒碲酸盐玻璃具有更好的光谱性能,更适合于掺Er3+光纤放大 器实现宽带和高增益放大.
关键词:
碲酸盐玻璃
光谱性质
Judd-Ofelt理论 相似文献
19.
用高温熔融法制备了一种Er3+/Yb3+共掺的70TeO2-5Li2O-10B2O3-15GeO2玻璃,测试和分析了其热稳定性、吸收光谱、荧光光谱以及红外吸收谱。应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃中Er3+的强度参数、自发辐射跃迁几率、辐射寿命以及荧光分支比,同时比较了OH-的存在对玻璃发光特性的影响。结果表明:这种玻璃具有较好的热稳定性,较宽的荧光半峰全宽和较大的受激发射截面,是一种较为合适的宽带光纤放大器的基质材料,OH-的存在使得Er3+离子的荧光强度降低,荧光寿命减小。 相似文献
20.
采用熔融淬冷法制备了新型的Er3+/RE3+(RE3+=Ce3+,Tb3+)掺杂的GeO2-TeO2-Na2O玻璃。测试了样品的差示扫描分析曲线、可见/近红外透过率、拉曼光谱、吸收光谱和1.53 μm发光光谱。研究发现适量的TeO2对GeO2的取代提高了玻璃的热稳定性,缩短了样品的吸收截止边。拉曼分析表明该系统玻璃有着宽广的红外透过范围。同时研究了980 nm激发下稀土离子(RE3+=Ce3+,Tb3+)的加入对Er3+掺杂的45GeO2-45TeO2-10Na2O玻璃的光谱性能和能量传递的影响。发现随着Ce3+浓度增加大大地提高了1.53 μm的发光强度,CeO2的最佳掺杂摩尔分数为0.1%,而Tb3+的共掺降低了1.53 μm的发光强度。可见Er3+/Ce3+掺杂的45GeO2-45TeO2-10Na2O玻璃在C波段光纤放大器方面有潜在的应用前景。 相似文献