Tm3+离子掺杂的钨酸钇钠晶体中浓度猝灭效应的研究

测量了Tm³⁺离子不同浓度(0.5at.%, 3 at.%, 5 at.%)掺杂的NaY(WO₄)₂晶体在800nm激光二极管激发下的上转换发射光谱.结合吸收谱、荧光谱和由Judd-Ofelt理论计算的光谱参数，详细分析了Tm³⁺:NaY(WO₄)₂晶体中上转换能量传递机理和离子浓度对上转换发射的影响.讨论了四种影响上转换发光效率的离子间相互作用机理：³H₅+¹G₄→³H₆+¹D₂，³H₅+³H₅→³H₆+³F₃，¹G₄+³H₆→³F₄+³F₃，¹G₄+³H₆→³F₃+³F₄，并根据Miyakawa-Dexter理论定量计算了各过程的发生概率.论证了交叉弛豫和共协上转换等浓度猝灭效应是影响Tm³⁺离子蓝色上转换荧光发射效率的主要因素. 关键词： 3+离子')" href="#">Tm³⁺离子 4)₂晶体')" href="#">NaY(WO₄)₂晶体 上转换 浓度猝灭     

第1届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题的介绍与解答

第1届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题为发光二极管.试题利用万用表、热敏电阻和自组的简易压力计等作为测量工具,设计实验并测量发光二极管的伏安特性、串联寄生电阻、发光效率和光功率极大值.本文详细介绍了实验试题的命题及其解答,并简单分析了命题背景和参赛选手的答题情况.命题基于发光二极管在不同温度下的光电特征,可作为基础物理实验中发光二极管相关实验的拓展.     

牛磺酸和甘氨酸在D290树脂上的离子交换平衡

研究了牛磺酸与甘氨酸在阴离子树脂D290上的离子交换平衡.采用静态法分别进行牛磺酸/氢氧根/D290树脂和甘氨酸/氢氧根/D290树脂体系的离子交换平衡实验并测定等温线;在不同的离子强度下进行了牛磺酸/甘氨酸/氢氧根/D290阴离子交换树脂体系的离子交换平衡实验,测定牛磺酸和甘氨酸在碱性条件下的竞争交换平衡等温线.实验结果表明,牛磺酸在D290阴离子交换树脂上的交换量大于甘氨酸的交换量,阴离子交换树脂对牛磺酸和甘氨酸的选择性系数分别为STau-,OH-=2.55,SGly-,OH-=1.65.在牛磺酸/甘氨酸/氢氧根/D290树脂体系中,D290树脂对牛磺酸/甘氨酸/氢氧根3种离子的选择性从高到底顺序是:牛磺酸＞甘氨酸＞氢氧根.树脂对牛磺酸的选择性要大于对甘氨酸的选择性.随着溶液中离子强度的增大,树脂对牛磺酸与甘氨酸之间的选择性下降.     

利用Raman散射光谱研究铜铟镓硒薄膜表面的掺杂调节作用

主要研究了采用溅射后硒化方法制备CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳电池的吸收体材料中的表面层掺杂调节问题。并利用Raman散射谱分析研究了样品表面层特征峰的移用,研究结果表明: CIGS薄膜表面层由富In表面层调节为富CuGa表面层后,Raman特征峰位向高波数移动,表明薄膜表面的Ga含量随之变化,并导致表面能带的相应改变,经计算证实了富CuGa表面层样品较之富In表面层样品具有更高的表面能带,从而改善了以此材料为吸收层的太阳电池器件性能, V_oc提高了74 mV,填充因子上升8％,最终使器件转换效率η相应提高了约2％。提高了V_oc与FF。同时表明Raman散射谱作为一种灵敏的表面表征手段,在研究太阳电池吸收层表面状态时十分有力。     

二阶非线性串级效应及其全光晶体管作用

二阶非线性串级效应,特别是基频光波通过串级过程（二次谐波产徨过程和随后的频率下转换过程）获得的相移,是实现全光信号处理的一条非常有希望的途径。文章对二阶非线性串级效应的物理原理和基于此的全光晶体管的研究进行了综合介绍。     

可自适应补偿热透镜效应的固体激光谐振腔

提出了一种新的固体激光器的谐振腔结构,其主要特点是,在腔内引入一较短焦距的固定透镜,并将激光介质,即焦距可变的热透镜,置于它的焦点处,组成一特殊的两透镜组.利用变换圆图解方法分析表明,该透镜组具有光学‘镇定器’的作用;利用这种谐振腔,通过自适应地轴移调节一个腔镜,可以解决较大功率固体激光器在热透镜效应大幅度变化情况下的基本光学模的动力学稳定运行;同时,保持激光介质及两端镜处的基模光斑尺寸不变.     

高灵敏度光学多通道分析仪的研究

分析了光学多通道分析仪的光电探测器件CCD的噪声产生原因,讨论了抑制噪声、提高探测灵敏度的方法。成功地研制了高灵敏度光学多通道分析仪, 在常温常压下可清晰分辨氢和氘的第七条巴尔末线系谱线,相比文献中报道过的光学多通道分析仪,灵敏度提高了一个量级以上。该仪器具有高分辨率、高精度以及良好的可靠性。     

NaY(WO4)2∶Sm3+晶体的生长与上转换发光

用Czochralski 法生长了高光学质量、大尺寸的NaY(WO4)2∶Sm3+单晶.测量了晶体在室温下的吸收谱,对跃迁的能级进行了指认.在946nm泵浦下测量了晶体的上转换荧光发射谱.研究了NYW晶体中Sm3+上转换发光的机制.     

Tm：YVO4晶体中Tm^3＋的发光研究

测量了Tm:YVO4晶体的吸收光谱,以346nm,363nm(^1D2),475nm(^1G4),698nm(^3F2,^3F3)和801nm(^3H4)光激发时的发射光谱,以及位于454nm(^1D2→^3F4),475nm(^1G4→^3H6),646nm(^1G4→^3F4),806nm(^3H4→^3H6)的荧光谱线的激发光谱,对测量的结果进行了详细分析,解释了离子能级间的跃迁过程,提出了Tm:YVO4晶体基质与Tm^3 之间的能量交换的概念和新的跃迁通道,证实了存在^1D2 ^3H6→^1G4 ^3F4以及^1G4 ^3H6→^3H4 ^3H5的能量传递过程,还可能存在交叉弛豫过程^1G4 ^H6→^3F2 ^3F4. 这些过程使得Tm:YVO4晶体难以实现^1D2能级上转换发光（454nm左右）,但475nm的上转换发光（^1G4→^3H6)较强,^3F4能级是潜在红外激光发射能级。     

NON-RESONANT UPCONVERSION ENERGY TRANSFER OF CRYSTAL ErP5O14

This paper reports the upconversion luminescence phenomenon of crystal ErP₅ O₁₄ in ultraviolet to blue-green wave range induced by red DCM dye laser. The upconversion passage of each upconversion fluorescence is confirmed. It is found that the upconversion mechanism is mainly non-resonant upconversion energy transfers between rare earth ions when laser wavelength is near 650 nm. It is very interesting that the non-resonant upconversion energy transfer is achieved directly through a kind of coupling state of rare earth ion cluster and the ions do not exchange their phonon energy with crystal lattice.