Er3+单掺及Yb3+/Er3+双掺LaLiP4O12玻璃光谱性质研究

制备了Er3 +单掺杂及Yb3+/Er3+双掺杂四磷酸盐玻璃 ,测量了吸收光谱、荧光光谱 ,用McCumber理论计算Er3 +的发射截面 ,研究了其荧光特性、浓度猝灭及其机制、以及OH基对荧光强度和能量传递的影响 ,研究发现对四磷酸盐玻璃Yb3+的最佳浓度约为 1.82× 10 2 1ions/cm3,Er3+最佳浓度约为 0 .96× 10 2 0 ions/cm3。     

Yb3+掺杂浓度对Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃光谱性质的影响

测量了不同Yb3+ 离子掺杂浓度下 ,Er3+ /Yb3+ 共掺SiO2 Al2 O3 La2O3玻璃的吸收光谱、荧光光谱和Yb3+离子2 F5/ 2 的能级寿命 ,应用迈克康伯 (McCumber)理论计算了Er3+ 的受激发射截面σemi,讨论了Yb3+ 离子浓度对其自身吸收性质、Er3+ 离子发光性质 ,以及Yb3+ →Er3+ 能量传递效率 (η)的影响 ,初步探明该基质玻璃中Yb3+ 离子掺杂数浓度的最佳范围为 3 .94× 1 0 2 0 cm- 3至 5 .92× 1 0 2 0 cm- 3,在此掺杂范围内 ,Yb3+ 离子的最大吸收系数为9.8cm- 1 ,Er3+ 的峰值发射截面和Yb3+ →Er3+ 能量传递效率 (η)分别为 0 64× 1 0 - 2 4 m2 和 92 %。     

Er3+-Yb3+共掺磷酸盐玻璃(LGS-L)波导放大器设计

就作者自行研制的Er3 + Yb3 + 共掺磷酸盐玻璃 (LGS L) ,用重叠积分方法进行放大器设计。在Er3 + 、Yb3 + 掺杂浓度分别为 1.5 1× 10 2 6ions/m3 、19.1× 10 2 6ions/m3 的情况下可获得 2 .6dB/cm的增益 ;Er3 + 掺杂浓度为2× 10 2 6ions/m3 时 ,在 4cm的器件上可获得超过 15dB的增益。此外 ,讨论了信号光和抽运光光场强度的横向分布与Er3 + 、Yb3 + 横向掺杂浓度分布之间的重叠对放大器增益的影响 ,放大器的最佳长度 ,以及在 980nm抽运下 ,Yb3 + 、Er3 + 掺杂浓度比对放大器增益的影响。     

Yb3+,Er3+离子共掺磷酸盐铒玻璃的Judd-Ofelt光谱参数与光谱性质

研究了含Er3+离子浓度较高(155×1020cm-3)的磷酸盐玻璃中Yb3+敏化离子浓度和Al2O3含量对Er3+离子光谱性质的影响.根据掺Er3+磷酸盐玻璃的吸收光谱,利用JuddOfelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6)、Er3+离子的4I132→4I152能级跃迁振子强度、自发辐射几率等光谱参数.用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面,结果表明Yb3+离子浓度不影响Er3+离子的受激发射截面,但会影响Er3+离子荧光强度,Yb3+含量越高,Er3+的荧光越强.对掺Er3+磷酸盐玻璃的荧光上转换光谱测试表明,Yb3+含量越高,上转换荧光越强,玻璃上转换主要表现为双光子吸收机理研究了含Er3+离子浓度较高(155×1020cm-3)的磷酸盐玻璃中Yb3+敏化离子浓度和Al2O3含量对Er3+离子光谱性质的影响.根据掺Er3+磷酸盐玻璃的吸收光谱,利用JuddOfelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6)、Er3+离子的4I132→4I152能级跃迁振子强度、自发辐射几率等光谱参数.用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面,结果表明Yb3+离子浓度不影响Er3+离子的受激发射截面,但会影响Er3+离子荧光强度,Yb3+含量越高,Er3+的荧光越强.对掺Er3+磷酸盐玻璃的荧光上转换光谱测试表明,Yb3+含量越高,上转换荧光越强,玻璃上转换主要表现为双光子吸收机理 关键词： Er3+离子 磷酸盐玻璃 光谱性质 JuddOfelt参数     

Er3+和Yb3+共掺碲酸盐玻璃的光谱性质

研究了Er3+ 和Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质 ,分析了碲酸盐玻璃中Er3 + 的上转换发光机制 ,应用Judd Ofelt理论计算了玻璃的强度参量Ωt(t =2 ,4,6 ) ,分别为Ω2 =4.74× 10 - 2 0 cm2 ,Ω4=1.46× 10 - 2 0 cm2 ,Ω6 =0 .6 4× 10 - 2 0 cm2 ,计算了Er3+ 离子的自发跃迁几率、荧光分支比 ,应用McCumber理论计算了受激发射截面 ,并比较了Er3 + 在不同基质玻璃中的光谱特性。     

Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃转镜调Q激光性质研究

研究了Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃转镜调Q激光性质.三种Er2O3掺杂浓度的激光实验结果表明,在Er2O3名义掺杂浓度为0.5wt%时,玻璃的综合激光性质最好,重复频率为0.1Hz时,它的激光阈值功率为14.5mJ,最大输出能量为9.6mJ,斜率效率为0.55%.在同种实验条件下,比较了Cr14和Kigre公司生产的QE-7S激光性质参数,实验表明,前者激光阈值功率稍低,而后者的斜率效率和最大输出功率略高.     

高Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂的磷基有源光纤材料的光谱性质

研究了Yb3+/Er3+共掺60P2O5-15BaO-10Al2O3-5ZnO-10R2O(R=Na,K)以P2O5为主体的磷基有源光纤材料的光谱性质,以及不同Yb3+/Er3+掺杂浓度对光谱性质的影响规律。当Er3+浓度为9.100×1019/cm3、Yb3+的掺杂浓度为5.407×1020/cm3、Yb3+/Er3+浓度比为6∶1时,玻璃样品在1 531 nm处的受激发射截面最大,为6.17×10-21cm2。同时,其荧光寿命为9.73 ms,荧光半高宽为53.16 nm,发射截面与半高宽的乘积为3.28×10-32m3,综合性能最佳。     

Er3+/Yb3+共掺的氟磷酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性

研究了Er3+/Yb3+共掺的氟磷酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性。应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃的三个强度参量Ωｔ (ｔ=2,4,6)，计算了Er3+离子的辐射跃迁几率，荧光支效率和自发辐射几率等光谱参量。 经荧光谱测试发现掺Er3+/Yb3+共掺的氟磷酸盐玻璃的荧光半高宽可达63nm ，应用McCumber理论计算了1.53μｍ处的受激发射截面，可达6.85×10-21 cm2。     

荧光俘获效应对掺铒氧化物玻璃光谱性质的影响

测试了不同掺杂浓度和样品厚度下掺铒磷酸盐和碲酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命,计算了Er3+离子在1.53 μm处的吸收截面(σa)、发射截面(σe)、自发辐射跃迁概率(Arad)、辐射跃迁寿命(τrad)、以及辐射跃迁量子效率(η)等光谱参数.讨论了荧光俘获效应对掺铒磷酸盐和碲酸盐玻璃光谱性质及光谱参数的影响.结果表明即使在铒离子低掺杂浓度(0.1 mol% Er2O3)下,荧光俘获效应也普遍存在于掺铒玻璃材料中,使得荧光寿命(τf)和荧光半高宽(FWHM)随样品的厚度和铒离子掺杂浓度增加而增大,导致碲酸盐和磷酸盐玻璃中τf分别增加11%-37%和6%-17%,FWHM分别增加15%-64%和11%-55%,使得掺铒玻璃材料的放大品性参数(σe×FWHM) 也相应被估高.由于铒离子在碲酸盐玻璃中在1.53 μm处吸收和发射截面重叠面积较大,加之铒离子在前者基质中的发射截面高于后者,使得掺铒碲酸盐玻璃中的荧光俘获效应高于磷酸盐玻璃.     

Er~(3+)掺杂Ge-Ga-S-KBr硫卤玻璃的中红外发光和多声子弛豫的研究

为了获得能输出中红外荧光的理想基质玻璃,用熔融急冷法制备了系列不同Er3+离子掺杂浓度的Ge-Ga-S-KBr硫卤玻璃,测试了样品折射率、吸收光谱、中红外荧光光谱.通过吸收光谱计算了Er3+离子吸收谱线的振子强度,应用Judd-Ofelt理论计算分析了Er3+离子在Ge-Ga-S-KBr硫卤玻璃中的强度参量Ωi(i=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β等光谱参量.研究了808nm激光抽运下样品中红外荧光特性与掺杂浓度之间变化关系,并用Futchbauer-Ladenburg公式分别计算了2.8μm处的受激发射截面.结果表明,在808nm激光抽运下观察到了2.8μm中红外荧光,对应于Er3+:4I11/2→4I13/2跃迁,当Er3+离子掺杂浓度从0.4wt%增加到1.0wt%时,中红外荧光强度相应增加,计算的Er3+:4I11/2能级的多声子驰豫速率为37s-1.     

Quasi-CW Diode Laser End-pumped Yb3+∶GlassMicrochip Laser

Quasi-CW diode-pumped Yb3+∶borate glass and Yb3+∶phosphate glass microchip lasers have been reported. From Yb3+∶phosphate glass laser, the maximum average output power was 31 mW and the optical-optical conversion efficiency was 5%.The maximum average output power was 18 mW, and optical-optical conversion efficiency was 3% for Yb3+∶borate glass laser.     

Quasi-CW Diode Laser End-pumped Yb~(3 ): Glass Microchip Laser

Quasi-CW diode-pumped Yb3 : borate glass and Yb3 : phosphate glass microchip lasers have been reported. From Yb3 : phosphate glass laser, the maximum average output power was 31 mW and the optical-optical conversion efficiency was 5% . The maximum average output power was 18 mW, and optical-optical conversion efficiency was 3% for Yb3 :borate glass laser.     

掺Yb3+光纤环形激光器研究

报道了采用环形腔结构,使用偏振敏感的光隔离器构成掺Yb3+光纤激光器激光输出特性研究结果.用976 nm半导体激光器作为泵浦激光,获得了2.35 mW的最大输出功率,激光的中心波长为1.0537 μm,泵浦阈值功率为42 mW.在改变腔内偏振控制器的状态时,激光器的输出波长移动到1.066 μm.在时域,实验观测到掺Yb3+环形激光器的自脉动信号输出.     

Laser induced memory bits in photorefractive LiNbO3 and LiTaO3

We study experimentally the formation of refractive index voxels (volume elements) in photorefractive LiNbO₃ and LiTaO₃ crystals illuminated with high irradiance femtosecond laser pulses. We used 150 fs pulses at 800 nm wavelength (energy 6–50 nJ) tightly focused inside the crystals in a single shot regime. This resulted in a formation of a micrometer size region of elevated refractive index, which may be used as memory bits in information storage/retrieval application. The maximum refractive index change of 5×10⁻⁴ was recorded in undoped LiNbO₃ at an average light intensity of ∼TW/cm² that is close to the breakdown threshold. A simple setup for photorefractive recording and in situ monitoring of the refractive index changes has been proposed. M. Sūdžius leaves from: the Institute of Materials Science and Applied Research of Vilnius University, Lithuania.     

Laser machining of Si3N4 ceramics

Laser machining of ceramics is a promising alternative to diamond-based techniques. Technological problems and influencing factors are exemplified for the structural shaping of silicon nitride ceramics using Nd:YAG pulses of several hundred microseconds. Ablation rate and ablation geometry are discussed in relation to irradiation conditions and microstructure.     

铁电纳米材料BaTiO_3的激光拉曼光谱分析

铁电纳米材料BaTiO_3具有尺寸均匀,形貌统一的单晶纳米立方体结构。以LRS-Ⅲ型激光拉曼/荧光光谱仪为测量仪器研究其在固体纳米材料BaTiO_3分析中的应用。用碱热法制作得到4种无掺杂铁电纳米材料BaTiO_3,分别标记为纯1、纯2、纯3、纯4,将四种固体纳米材料作为标样待测;另取两个不同浓度Eu(铕)元素掺杂的材料分别标记为掺杂1、掺杂2待测。本实验中,不仅对比分析了不同烧结温度和时间下的固体纳米材料BaTiO_3激光拉曼光谱,并做出了相应的解释说明。与此同时,对掺杂BaTiO_3的也做了拉曼光谱对比分析,研究掺杂对固体材料拉曼谱线的影响。研究结果表明,含有相同成分的固体材料其拉曼谱线相似,且不同掺杂引起拉曼谱线的变化不同。最后用相关系数对掺杂材料和无掺杂材料做了进一步分析。从总体来看类内相关系数较高而类间相关系数较低,但即便掺杂的量比较少,对相关系数也有明显的影响。结合相关系数可以明确地判断出两种物质是否同类,如果已知某一种没有掺杂,那么,就可以很容易地判断出另一种材料中是否有掺杂。     

光泵NH3分子远红外激光研究

运用量子系统的密度矩阵理论，采用迭代法计算了光泵ＮＨ３分子远红外超辐射和腔式激光的频谱特性和相应的最佳工作气压。理论计算表明相对于超辐射方式，光泵腔式ＮＨ３分子远红外激光具有宽带辐射以及纵向调谐特性，且总的输出光强在一定条件下得到提高，最佳工作气压也较低。在实验上对ＴＥＡＣＯ２－１０Ｒ（８）和９Ｒ（１６）泵浦的Ｎ 红外超辐射和腔式激光器产生的远红外辐射进行了测量。结果表明理论计算与实验结果相符。     

Laser spectroscopy : 3. Linear laser spectroscopy

The three basic methods of linear laser spectroscopy are reviewed: absorption, opto-acoustic, and fluorescence spectroscopy. The characteristics of each method and their areas of application are presented and compared.     

Laser printing of conformal and multi-level 3D interconnects

A crucial challenge in three-dimensional multi-chip assemblies is to establish electrical connections between discrete devices. Here, we apply laser printing of congruent voxels of silver nanopaste for the fabrication of conformal and 3D multi-level interconnects. By controlling laser fluence, various 3D electrodes including freestanding tabs and side contacts over vertical walls can be directly printed without the need for sacrificial layers, chemical etching or electroplating. The electrical characteristics of the printed interconnects are similar to those currently in use by the semiconductor industry. These results are a promising step forward in the generation of customized interconnects for 3D microelectronics.     

飞秒激光诱导玻璃内析出BaTiO3晶体

使用800nm、120fs、200kHz的高重复频率超短脉冲激光照射BaO-TiO2-SiO2系玻璃，玻璃经飞秒激光照射数秒钟后，激光会聚点的发光由800nm波长的红色突然转变为非常强的400nm的蓝色，对激光辐照点的发光光谱和X射线衍射分析表明，具有倍频效应的BaTiO3晶体已经产生。