Laser-diode excited intense upconversion luminescence of Er^3＋ in bismuth-lead-germanate glasses

We have investigated infrared-to-visible upconversion luminescence of Er^3＋ in bismuth-lead-germanate glasses. The UV cutoff wavelength is shortened while its lifetime is increased almost linearly, with PbF2 substituting for PbO in the bismuth-lead germanate glasses. Three emissions centred at around 529, 545 and 657 nm are clearly observed, which are identified as originating from the ^2H11/2→^4 I15/2,^4S3/2→^4 I15/2 and ^4 F9/2 →^4 I15/2 transitions, respectively. It is noted that all the upconversion emission intensities increase with PbF2 concentration increasing. The ratio between the intensities of red and green emissions increases with the increasing of PbF2 content. Energy transfer processes and nonradiative phonon-assisted decays account for the populations of the ^2 H11/2,^4 S3/2 and ^4F 9/2 levels. The quadratic dependence of fluorescence on excitation laser power confirms a two-photon process to contribute to the upconversion emissions.     

卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光研究

研究了卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的热稳定性能、Raman光谱和上转换发光光谱,分析了Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光机理.结果发现:混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃具有好的热稳定性能、低的声子能量、强的上转换蓝光.这表明混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.     

二极管激光侧面泵浦腔内倍频Nd：YAG板条激光器研究

用准连续６０Ｗ的二极管激光列阵侧面泵浦“之”字形Ｎｄ：ＹＡＧ板条激光器，当泵浦功率为４５Ｗ，脉宽为４００μｓ时，得到３．５ｍＪ的激光输出。用ＫＤ＊Ｐ电光开关调Ｑ，得到１８ｎｓ（ＦＷＨＭ）、２ｍＪ的脉冲激光输出，用ＫＴＰ晶体作腔内倍频，得到１５ｎｓ、０．８５ｍＪ的二次谐波激光输出。在腔内无调Ｑ元件且腔长小于５ｃｍ时，于近阈值处得到单频绿光输出，而当泵浦功率稍大，腔内有数个纵模振荡时，观察到激光的反相态，并用数值模拟的结果对此作了解释。     

Mixed heavy metal effect on emission properties of Er~(3+)-doped borosilicate glasses

Er3+-doped heavy metal borosilicate glasses were prepared using conventional melting and quenching method. The emission spectra of 4I13/2 → 4I15/2 transition were observed upon excitation at 974 nm and the lifetime of 4I13/2 level of Er3+ was measured. Based on these data, the fluorescence properties of Er3+ are investigated on the emission and gain characteristics at the 1.5 μm bands. In particular, the effect of relative heavy metal content on fluorescence properties is discussed.     

铒离子浓度对掺Er3+碲酸盐玻璃的Judd-Ofelt理论参数的影响

制备了四种不同铒离子掺杂浓度的碲酸盐玻璃,通过测定吸收光谱计算了吸收谱线的振子强度,根据Judd-Ofelt理论计算了不同浓度下Er3 离子发光光谱的强度参数Ωi(i=2,4,6),计算了自发辐射电偶和磁偶跃迁概率、辐射寿命、荧光分支比等参数,讨论了Er3 离子浓度变化对以上这些参数的影响.测试了Er3 :4I13/2→4I15/2跃迁对应的荧光光谱和Er3 :4I13/2能级荧光寿命.最后应用McCumber理论计算了玻璃中Er3 :4I13/2→415/2跃迁对应的受激发射截面大小.结果表明:振子强度基本上随Er3 离子浓度的增大而增强;随着Er3 离子浓度的增加,自发辐射跃迁概率A基本呈现出递增的趋势,但荧光分支比β却只有很小的变化;Er3 :4I13/2→4I15/2的发射截面随Er3 离子浓度的增大而改变很小,有效线宽都在50 nm左右.     

Host dependent thermal stability and frequency upconversion of Er^3＋-doped heavy metal oxyfluoride germanate glasses

The upconversion properties of Er^3＋-doped heavy metal oxyfluoride germanate glasses under 975 nm excitation have been investigated. The intense green （551 and 529 nm） and relatively weak red （657 nm） emissions corresponding to the transitions ^4S3/2→^4I15/2, ^2H11/2→^4 I15/2 and ^4F9/2 →^4I15/2, respectively, were simultaneously observed at room temperature. The content of PbF2 has an important influence on the upconversion luminescence emission. With increasing content of PbF2, the intensities of green （529 nm） and red （657 nm） emissions increase slightly, while the green emission （551 nm） increases markedly. These results suggest that PbF2 has an influence on the green （551 nm） emission more than on the green （529 nm） and red （657 nm） emissions.     

Yb3+/Er3+共掺锗碲酸盐玻璃上转换发光增强机理的研究

玻璃的最大声子能量决定稀土离子的上转换发光强度，但本研究发现：Yb^3 ／Er^3 共掺锗碲酸盐玻璃在980nm LD抽运下，上转换荧光强度随着Bi2O3对PbO的取代和碱金属离子半径的增大而明显增强．而Raman光谱显示基质玻璃的最大声子能量并不随Bi2O3对PbO的取代和碱金属离子半径的增大而变化，但玻璃的最大声子密度随着Bi2O3对PbO取代和碱金属离子半径的增大而降低．从玻璃无辐射跃迁概率的角度，通过分析表明，最大声子密度的降低是玻璃上转换发光强度增强的主要原因．     

卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光研究

研究了卤化铅调整Tm³⁺/Yb³⁺共掺碲酸盐玻璃的热稳定性能、Raman 光谱和上转 换发光光谱，分析了Tm³⁺/Yb³⁺共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光 机理.结果发 现：混合卤化铅调整Tm³⁺/Yb³⁺共掺碲酸盐玻璃具有好的热稳定性 能、低的声 子能量、强的上转换蓝光.这表明混合卤化铅调整Tm³⁺/Yb³⁺共掺碲 酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料. 关键词： 氧卤碲酸盐玻璃 上转换光谱 发光机理 上转换蓝光激光器     

碱金属和碱土金属氟化物对掺Er3+氟磷酸盐玻璃光谱性质的影响

研究了碱金属和碱土金属离子修饰的掺Er^３＋氟磷酸盐玻璃的光谱性质，讨论 了碱金属和碱土金属对铒氟磷玻璃的吸收和发射截面、荧光半高宽，Judd-Ofelt强度参数和 上转换发光强度等光谱性质的影响，并与一些传统氧化物玻璃系统进行了比较.研究表明碱 金属K^＋和碱土金属Sr^２＋掺杂高的玻璃更适宜用作光放大器基质. 含12mol％K^＋的氟磷玻璃展现出7.83×10^-21cm^２的高 发射截面和最小的荧光上转换强度；含23mol％Sr^２＋的氟磷玻璃则有7.58×10 ^-21cm^２的高发射截面、65nm的荧光半高宽及8.6ms的长的上能级荧 光寿命. 关键词： 氟磷酸盐玻璃 光谱性质 Judd-Ofelt参数 光学放大器     

用相图原理研究玻璃结构和性质 (Ⅱ)核磁共振谱研究锂硼硅、镉硼锗和锂硼碲玻璃结构

本文在以前工作的基础上,用电子计算机计算了Li_2O-B_2O_3-SiO_2,CdO-B_2O_3-GeO_2和Li_2O一B_2O_3-TeO_2三元玻璃系统的NMR数据(N_(BO_4)),和实验结果相比较,根据相图原理,提出了一种新的玻璃结构模型,即相图模型.作者认为:玻璃和晶体具有相似的结构,多成分玻璃则是由相图中最邻近的同成分熔融化合物组成的混合物,且各化合物的量可按“杠杆原理”计算,即相图模型.对于未知相图的三元系统,在相图模型的基础上,作者作了一些简单的假设并进行修正.