荧光粉CaWO4：Eu3+中WO2-4与Eu3+间的能量转递*

通过高温固相法分别制备了CaWO4和CaWO4：1%Eu3+样品.测量了样品不同温度(10-300 K)的荧光光谱、荧光衰减曲线和时间分辨荧光光谱.样品的荧光光谱表明：在240 nm紫外光激发下,两个样品在430 nm处都展现出来源于WO2?4的蓝色发射;样品CaWO4：Eu3+的Eu3+(5D0→7F1,2,3,4)的特征发射则归属于WO2?4到Eu3+间的能量传递.由样品室温(300 K)荧光衰减曲线发现：纯CaWO4的荧光寿命为8.85μs, Eu3+掺杂之后WO2?4的荧光寿命缩短至6.27μs,这从另一方面证明了WO2?4与Eu3+间能量传递的存在.由荧光寿命得到T =300 K时, CaWO4：1%Eu3+中WO2?4与Eu3+间的能量传递效率(ηET)为29.2%,能量传递速率(ωET)为4.65×104 s?1.通过时间分辨荧光光谱,获得了从WO2?4到Eu3+之间的能量传递的时间演变过程,当温度由10 K增加到300 K时,能量传递出现的时间单调变小.测试了不同温度(10-300 K)对CaWO4：Eu3+的荧光寿命的影响,发现在10-50 K时, Eu3+的荧光寿命增加,但温度超过50 K时发生猝灭,荧光寿命开始下降;WO2?4的荧光寿命则是随着温度的升高逐渐缩短.     

Cr3+:GdAl3(BO3)4晶体生长和光谱特性的研究

采用顶部籽晶法从K2 Mo3 O10 B2 O3 助熔剂体系生长出尺寸为 30mm的Cr3 :GAB晶体 ,吸收谱测试表明 :Cr3 离子在晶体中有两个宽且强的吸收带及一个微弱的吸收线 ,两宽带中心的波长为 4 2 0和 5 95nm ,对应于 4A2 →4T1和4A2 →4T2 两个具有相同的总自旋能级之间的跃迁 ,在4A2 →4T2 吸收宽带的长波边缘处有个很小的吸收峰 ,其波长为 6 81nm ,对应于 4A2 → 2 E(R线 )的跃迁。荧光测试表明 :Cr3 :GdAl3 (BO3 ) 4(CGAB)晶体荧光宽带和一个较弱的荧光线峰并存 ,宽带范围为 6 5 0～ 85 0nm ,峰值波长为 72 3nm ,对应于4T2 → 2 E ,4A2 的联合能级跃迁 ,荧光线峰波长约为 70 0nm ,其强度较弱。计算了晶场强度和Racah参数 ,其中Dq/B =2 371,晶体属于中阶场介质。研究表明 ,CGAB晶体具备可调谐激光晶体的基本光谱要求 ,且有良好的物化性能 ,可以实现宽频带可调谐激光输出。它又具有较大的倍频系数 ,有望实现 35 0nm附近紫外的自倍频激光输出。     

荧光粉CaWO4：Eu3+中WO42-与Eu3+间的能量转递

通过高温固相法分别制备了CaWO₄和CaWO₄:1%Eu³⁺ 样品. 测量了样品不同温度(10–300 K)的荧光光谱、荧光衰减曲线和 时间分辨荧光光谱. 样品的荧光光谱表明: 在240 nm紫外光激发下, 两个样品在430 nm处都展现出来源于WO₄^2-的蓝色发射; 样品CaWO₄:Eu³⁺的Eu³⁺(⁵D₀→⁷F_{1, 2, 3,4})的特征发射则归属于WO₄^2-到Eu³⁺ 间的能量传递.由样品室温(300K)荧光衰减曲线发现: 纯CaWO₄的荧光寿命为8.85μs,Eu³⁺掺杂之后WO₄^2-的荧光寿命缩短至6.27μs,这从另一方面证明了WO₄^2-与Eu³⁺间能量传递的存在. 由荧光寿命得到T=300K时, CaWO₄: 1%Eu³⁺中WO₄^2-与Eu³⁺间的能量传递效率(η_ET)为29.2%, 能量传递速率(ω_ET)为4.65×10⁴ s^-1.通过时间分辨荧光光谱, 获得了从WO₄^2-到Eu³⁺之间的能量传递的时间演变过程,当温度由10 K增加到300 K时, 能量传递出现的时间单调变小. 测试了不同温度(10–300 K)对CaWO₄:Eu³⁺的荧光寿命的影响, 发现在10–50K时,Eu³⁺的荧光寿命增加, 但温度超过50K时发生猝灭, 荧光寿命开始下降; WO₄^2-的荧光寿命则是随着温度的升高逐渐缩短. 关键词： 能量传递 红色荧光粉 温度依赖 4：Eu³⁺')" href="#">CaWO₄：Eu³⁺     

Cr~(3+)离子在Na_2MgAlF_7中的发光

实验考查了Cr~(3+)离子在Na_2MgAlF_7多晶粉末中的发光特性。~4T_2能级的发光复盖近红外的700nm至1050nm的宽阔谱域。77K时,荧光寿命为310μs,荧光衰减曲线稍偏离单指数式。在200K以上发生较严重的温度猝灭。荧光谱表现出一些结构,对此做了讨论。     

Ho3+:LiYF4晶体的中红外发光特性

用坩埚下降法制备了Ho3+离子掺杂的LiYF4单晶。测定了Ho3+:LiYF4晶体的偏振吸收光谱。应用Judd-Ofelt理论分别计算了Ho3+:LiYF4晶体中Ho3+离子的有效强度参数Ω2,4,6、能级跃迁振子强度fexp和fcal、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β、辐射寿命τrad等光谱参数。测定了样品在640 nm光激发下的红外发射光谱,观测到由Ho3+离子的5I6→5I7跃迁所致的2.8～3μm中红外发光,以及在1.2μm(5I6→5I8)和2.0μm(5I7→5I8)处较强的荧光。Ho3+:LiYF4单晶样品的吸收峰线宽较宽,计算得到1.2μm和2.0μm的峰值发射截面分别达到0.20×10-20cm2和0.51×10-20cm2,同时测定了1 191 nm(5I6→5I8)和2 059 nm(5I7→5I8)发射的荧光寿命。研究结果表明:Ho3+:LiYF4晶体在2.0～3μm波段的中红外激光器中有较大的应用前景。     

Ni2+:BeAl2O4晶体发光性质的研究

用时间分辨的激光诱导荧光光谱方法测量了10—300K温度范围内Ni²⁺:BeAl₂O₄晶体的红外荧光光谱和荧光寿命。通过荧光寿命的温度变化特性分析,得出³T_2g态的内禀辐射衰减寿命为123±7.2μs。无辐射弛豫的Mott激活能为1147cm^-1,并导出了此晶体发光量子效率随温度的变化关系式。Ni²⁺:BeAl₂O_{4关键词：}     

LiNbO3:Cr:ZnO晶体生长和光谱特性的研究

采用提拉法从近化学计量比的熔体中生长出尺寸为φ20 mm×50 mm的优质LiNbO3:Cr:ZnO(CZLN)晶体,其光学均匀度为7.59(10-5).进行了吸收和荧光光谱的测定研究.吸收谱测试表明:Cr3 离子在晶体中有2个宽且强的吸收带及1个微弱的吸收线,两宽带中心波长分别为480和660 nm,对应于4A2→4T1和4A2→4T2两个具有相同的总自旋能级之间的跃迁,在4A2→4T2吸收宽带的长波边缘处有个很小的吸收峰,其波长为727nm,对应于4A2→2E(R线)的跃迁.荧光测试表明:当激发波长为660 nm时,CZLN晶体荧光宽带和1个较弱的荧光线峰并存,宽带范围为802～988 nm,峰值波长为871 nm,对应于4T2→2E,4A2的联合能级跃迁,荧光线峰波长约为754 nm,其强度较弱,相应于2E→4A2(零声子线)能级跃迁.计算了晶场强度和Racah参数,其Dq/B=2.72,晶体属于强场介质.研究表明,CZLN晶体具备可调谐激光晶体的基本光谱要求,且有良好的物化性能,可以实现宽频带可调谐激光输出.它又具有较大的倍频系数,有望实现420 nm附近紫外的自倍频激光输出.     

NO_2分子~2B_2电子激发态荧光辐射寿命的实验研究

采用准分子激光泵浦的染料激光诱导的高分辨荧光技术 ,测定了NO2 分子 A2 B2 电子激发态的荧光辐射寿命及其与激发波长、NO2 分子气体压力之间的关系 ,结果表明荧光衰减曲线是单指数的 ,辐射寿命在 2 0 .4 4～ 72 .53μs之间变化 ,利用光谱涨落统计理论对 A 2 B2 电子态的反常长寿命进行了讨论。     

掺钕聚甲基丙烯酸甲酯的光学特性

研究了制备的掺钕螯合物Nd(DBM)3Phen材料的吸收光谱、激发光谱、荧光光谱,应用Judd-Ofelt理论计算了该材料的强度参量．分析了钕离子激发态4F3／2的辐射寿命(631 μs)和4F3／2→4IJ′跃迁的受激发射截面和荧光分支比．     

Ni~(2+):BeAl_2O_4晶体发光性质的研究

用时间分辨的激光诱导荧光光谱方法测量了10—300K温度范围内Ni~(2+):BeAl_2O_4晶体的红外荧光光谱和荧光寿命。通过荧光寿命的温度变化特性分析,得出~3T_(2g)态的内禀辐射衰减寿命为123±7.2μs。无辐射弛豫的Mott激活能为1147cm~(-1),并导出了此晶体发光量子效率随温度的变化关系式。Ni~(2+):BeAl_2O_4晶体具有比较快的辐射跃迁速率,且在室温(300K)时有较高的发光量子效率(0.72),用它有可能制作室温下可调谐的终端声子激光器。     

The radiative lifetime and the optical absorption cross section measurements of neodymium

Using the technique of laser induced fluorescence, we have obtained the experimental results that the radiative lifetime of the ~7K_3~o state and the optical absorption cross section of the transition ~5I_4~e→~7K_3~o of neodymium are 675±50ns and (1.48±0.74)×10~(-13)cm~2 respectively.     

高位K_2分子与基态K原子及H_2分子间的激发转移

激光双光子激发K2至1Λg高位态,利用分子荧光光谱方法,研究了1Λg-3Λg间的碰撞转移截面。在纯K实验中,池温控制在553至603 K之间,K原子密度由光学吸收法测量得到。探测1Λg-11Σu+的直接时间分辨荧光的光强,它是一条纯指数衰减曲线,由此得到1Λg+态的有效寿命,有效寿命的倒数与K密度成线性关系,从直线的斜率得到1Λg态的猝灭截面为(2.5±0.3)×10-14cm2,从截距得到辐射寿命为(20±2)ns。由3Λg→13Σu+转移荧光的时间分辨谱,用类似的方法得到3Λg的猝灭截面为(2.5±0.6)×10-14cm2,辐射寿命为(16.0±3.2)ns。由1Λg→11Σu+与3Λg→13Σu+的时间积分强度比得到K2(1Λg)+K→K2(3Λg)+K的转移截面为(1.1±0.3)×10-14cm2。在K2-H2碰撞实验中,池温保持在553 K,K密度为5×1015cm-3,H2气压在40~400 Pa之间,其中K2-K碰撞效应是不能略去的,但可以用纯K结果扣除,得到K2(1Λg)+H2→K2(3Λg)+H2的碰撞转移截面为(2.7±1.1)×10-15cm2。K2(3Λg)+H2→K2(3Λg)以外态+H2的猝灭截面为(6.8±2.7)×10-15cm2。     

高位K2(1Λg) 与基态原子的碰撞转移

在K原子密度约为0.5～5×1016cm-3的样品池中,脉冲激光710 nm线双光子激发K2基态到高位1Λg态,研究了K2(1Λg)+ K(4S)碰撞转移过程.K原子密度由测量KD2线蓝翼对白光的吸收得到.测量不同K密度下1Λg态发射的时间分辨荧光强度,它是一条指数衰减曲线,由此得到1Λg态的有效寿命,从描绘出的有效寿命倒数与K原子密度关系直线的斜率得到1Λg态总的碰撞猝灭截面为(2.1±0.2)×10-14cm2,从截距得到的辐射寿命为(22±2)ns.测量了K的6S →4P3/2和4D→4P3/2在不同K密度下的时间积分荧光强度,得到了K2(1Λg)+K→K2(11∑ +g)+K(6S,4D)碰撞转移截面为(1.5±0.3)×10-15cm2(对转移到6S)和(8.5±3.0)×10-15cm2(对转移到4D).     

Spectroscope studies of YAlO_3: (Lu~(3 )Nd~(3 ))

An increase of the Nd~(3 ) doping concentration and an enhancement of the laser induced fluorescence in the single crystal of YAlO_3: (Lu~(3 ), Nd~(3 )) have been observed and are attributed to the size compensation effect. The low temperature (4.2K) fluorescence spectra indicate that the structure of the sharp lines arising from the radiative transitions of Nd~(3 ) ions is not changed by the existence of Lu~(3 ) ions, but the emission lines are inhomogeneously more broadened. Besides, it has been observed that the fluorescence due to the radiative transition from the Stark's sublevel R_2 of the metastable level ~4F_(3/2) to the sublevels Y_1 of the manifold ~4I_(11/2) decreases with decreasing temperature and the fluorescence arising from the transitions R_1→Y_1 is relatively increased. The experimental fact is qualitatively interpreted.     

InCl分子A3Π0态时间分辨谱研究

采用激光诱导荧光技术对 In Cl分子 A3 Π0 → X1Σ 荧光光谱进行了分析和归属 ,并对A3 Π0 (ν′=1)→ X1Σ (ν"=1,2 ,3,4 ,5)的时间分辨谱进行了观测 ,得到 In Cl分子 A3 Π0 态无碰撞辐射寿命τ0 ≈ 370 ns,无碰撞弛豫速率常数 k Q ≈ 9.87× 10 -11cm3 molec-1s-1。     

碰撞诱导振动能量转移：Cs2[B1∏u(v′=5)]+ N2→Cs2[B1∏u(v′=4，6)]+ N2

利用激光诱导荧光方法研究了Cs_2B~1Π_u[(v′=5)]与N2的碰撞能量转移.脉冲激光激发Cs_2基态至B~1Π_u[(v′=5)]态,池温保持在410 K,N_2气压在1.5×10~2 Pa～2.5×10~3 Pa之间变化.荧光中含有直接荧光和碰撞转移荧光成分,记录直接荧光B~1Πu(v′=5)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的时间分辨强度.从荧光强度的对数值给出的直线斜率得到B~1Π_u(v′=5)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的有效寿命,由Stern-Volmer方程,得到B~1Π_u(v′=5)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的辐射寿命为(45±9)ns.B~1Π_u(v′=5)态与N_2碰撞的猝灭总截面为(9.8±1.5)×10~(-15)cm~2.用类似的方法得到B~1Π_u(v′=4,6)能级的辐射寿命.在不同的N_2气压下,测量B~1Π_u(v′=5,4,6)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的时间积分荧光强度,首次得到v′=5→v′=4及v′=5→v′=6的碰撞转移截面分别为(3.9±0.8)×10~(-15) cm~2和(4.1±0.8)×10~(-15)cm~2.     

YGG:Cr3+晶体的光谱特性

本文通过实验研究了YGG:Cr³⁺晶体的光谱特性,报道了室温下的吸收谱,10,133,300K的荧光谱,以及荧光寿命、无辐射跃迁几率、辐射量子效率与温度之间的依赖关系。从吸收谱及荧光谱中确定在C_3i(S₆)低对称场微扰下,Cr³⁺离子在基质YGG中²T₁能级分裂的子能级及基态⁺A₂→²E零声子跃迁R线的位置。 关键词：     

InCl分子C1Π1态光谱研究

采用激光诱导荧光技术对InCl分子C1Π1→X1Σ+荧光光谱进行了分析和归属, 在发射谱中探测到ν′=1向下的跃迁, 证明C态预离解只能发生在ν′=1之上。 并对C1Π1→X1Σ+的荧光衰变曲线进行了观测, 得到InCl分子C1Π1(ν′=1)态的无碰撞辐射寿命τ0≈11 ns及电子跃迁矩|Re|2≈5.95D2。     

Radiative and non-radiative decays from the excited state of Ti3+ ions in oxide crystals

The fluorescence spectra of Ti³⁺ in Y₃Al₅O₁₂ (YAG), Al₂O₃ (sapphire), YAlO₃ (YAP) observed at 10 K are composed of zero-phonon lines accompanied by the broad vibronic sidebands. The temperature dependence of the fluorescence lifetime and of the total intensity of the broadband measured in YAG and Al₂O₃ indicate that the radiative decay times from the excited states are nearly constant in the range 10–300 K. This demonstrates that the broadband radiative emissions in Ti³⁺:YAG and Ti³⁺:Al₂O₃ are due to magnetic dipole transitions or to electric dipole transitions induced by static odd-parity distortion, respectively. The decrease of the fluorescence lifetime with increasing temperature in Ti³⁺:YAG and Ti³⁺:Al₂O₃ is due to non-radiative decay from the excited state which occurs through phonon-assisted tunnelling between the excited and ground states. The radiative decay of Ti³⁺:YAP is enhanced with increasing temperature, indicating that radiative decay rate contains a term associated with odd-parity phonons. Nevertheless, a non-radiative decay rate of 3.6 × 10⁴ s^–1 observed in the temperature range 10–300 K is due to excited state absorption, which depopulates the excited state and quenches the fluorescence at the laser wavelength.     

K(6S)+H2→K(4D)+H2的碰撞能量转移

激光双光子激发K原子至6s或4D态,测鼍了K(6S,4D)与H2的碰撞转移截面.池温在413K,H2气压在4～40 Pa范围内,K(6S,4D)-K的碰撞效应可略去.在激发6S态的情况下,记录6S→4P时间分辨荧光信号,从荧光强度的对数描绘出的直线斜率得到6S态的有效寿命,而4D态的布居随H2的增加而增加,因此引起4D→4P跃迁谱线的增强.在激发4D态的情况下,采用类似方法得到4D态的有效寿命,由Stern Volmet方程,测得6S和4D态的辐射寿命分别为(97±15)ns和(300±45)ns.激发态K原子总的碰撞去佰居截面为(1.6±0.3)×10-14cm2(对6S态)和(40±6)×10-16cm2(对4D态).该总截面中包含向K原子激发态的非反应碰撞转移截面以及与H2反应生成KH的反应截面.激发6S态,测量4D→4P的时间积分荧光强度随H2气压的变化,得到6S→4D的碰撞转移截面为(1.4±0.3)×10-14cm2.由此得到结论:K(6S)态主要是通过物理猝灭到K(4D)态,虽然在K(6S)+H2的碰撞中,观察到了由于化学反应生成的KH的存在.