Yb3+掺杂四磷酸盐玻璃光谱研究

制备了Yb³⁺掺杂四磷酸盐玻璃,以实测的吸收光谱及荧光光谱计算了Yb³⁺在四磷酸盐玻璃中各光谱性能参数和激光性能参数,以荧光捕获效应讨论了倒易法和Fuchtbaucr-Ladenbury公式之间的计算差异.此外,还进一步讨论了Yb³⁺在四磷酸盐玻璃中各性能参数的浓度效应以及OH基对Yb³⁺发光的影响.研究表明Yb³⁺掺杂四磷酸盐玻璃具有相当优良的光谱和激光性能参数. 关键词： 3+掺杂')" href="#">Yb³⁺掺杂 四磷酸盐玻璃 光谱性质     

荧光捕获效应对Yb3+磷酸盐玻璃光谱性质的影响

测试了不同掺杂浓度和不同厚度下Yb3+ 磷酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命 ,计算了积分吸收截面、吸收截面、受激发射截面、自发辐射寿命以及荧光有效线宽等光谱参数 ,讨论了荧光俘获效应对Yb3+ 磷酸盐玻璃光谱性质的影响 .结果表明荧光俘获效应随样品厚度和掺杂浓度的增加而增大 .由于荧光俘获效应的存在使得测量的Yb3+ 磷酸盐玻璃荧光寿命明显长于计算的荧光寿命 ,在 0 2mol%Yb2 O3低掺杂浓度下采用不同厚度 ( <4mm)的样品测量的荧光寿命之间误差为 3 0 %左右 ,高浓度 ( 6mol%Yb2 O3)掺杂下误差可达 43 % .荧光俘获还造成荧光谱线加宽 ,导致荧光有效线宽在低浓度 ( 0 2mol%Yb2 O3)时增加 14% ,在高掺杂浓度 ( 6mol%Yb2 O3)下增加 3 0 %以上     

荧光捕获效应对Yb3+磷酸盐玻璃光谱性质的影响

测试了不同掺杂浓度和不同厚度下Yb³⁺磷酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧 光寿命，计算了积分吸收截面、吸收截面、受激发射截面、自发辐射寿命以及荧光有效线宽等光谱参数，讨论了荧光俘获效应对Yb³⁺磷酸盐玻璃光谱性质的影响.结果表明荧光俘 获效应随样品厚度和掺杂浓度的增加而增大.由于荧光俘获效应的存在使得测量的Yb^{3+磷酸盐玻璃荧光寿命明显长于计算的荧光寿命，在0.2mol%Yb₂O₃低掺 杂浓度下 关键词： 荧光俘获 掺镱磷酸盐玻璃 荧光光谱}     

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+掺杂铝氟磷酸盐玻璃的光谱和激光性能

研究了Yb3 掺杂铝氟磷酸盐 (AFP)玻璃的吸收光谱、荧光光谱 ,测量了Yb3 离子的荧光有效线宽 (Δλeff>5 5nm)以及2 F5 2 能级的荧光寿命 (τmax=2ms)及随掺杂浓度的变化 .应用倒易法计算了Yb3 的发射截面 ,其发射截面可达 0 6 6 82 3pm2 ,且激光增益系数τfσemi达 1 2 89ms.pm2 .评估了Yb3 在AFP玻璃中的激光性能 ,发现其具有较理想的激发态最小粒子数 (0 15 )、饱和抽运强度 (8 3kW cm2 )和最小抽运强度 (1 2 4 5kW cm2 )值及良好的热稳定性 .研究结果表明掺Yb3 氟磷酸盐玻璃是实现高功率超短可调谐激光器的理想增益介质 .     

Yb∶FAP晶体的光谱特性

研究了Yb∶FAP晶体的光谱特性.用980nm的InGaAs激光二极管激发测量了Yb∶FAP晶体的偏振发射光谱和荧光寿命,结合晶体的偏振吸收光谱,采用对易法计算了晶体的吸收截面和发射截面.讨论了Yb3+掺杂浓度对Yb∶FAP的光谱参数的影响.在较低掺杂浓度下,Yb∶FAP晶体π偏振方向在903nm处的吸收截面为10×10-20cm2,在1.043μm处的发射截面为5.8×10-20cm2,激光上能级的荧光寿命为1.1ms.比较了Yb∶FAP晶体和Yb∶YAG晶体的光谱性能参数.     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂磷酸盐微晶玻璃的光谱性质

采用高温熔融法生长了Er3+/Yb3+共掺杂的磷酸盐微晶玻璃,测量了微晶玻璃室温下的吸收光谱。由此吸收谱,根据Judd-O felt理论,计算了Er3+/Yb3+共掺杂磷酸盐微晶玻璃的强度参数、自发辐射几率、荧光分支比等光谱参数,得到了吸收截面曲线,并根据M cCumber理论得到1 540 nm附近的积分发射截面。样品的强度参数为Ω2=6.33×10-20cm2,Ω4=1.41×10-20cm2,Ω6=1.09×10-20cm2。1 540 nm对应的积分发射截面峰值为1.8×10-20cm2。另外,还测量了Er3+/Yb3+共掺杂磷酸盐微晶玻璃在980 nm激发下的上转换光谱,讨论了Er3+/Yb3+共掺杂磷酸盐微晶玻璃的上转换发光和能量传递过程。     

LD泵浦的Er3+,Yb3+共掺杂磷酸盐铒玻璃激光性质

研究了三种不同铒离子浓度的Er3+,Yb3+共掺杂磷酸盐铒玻璃的光谱性质和激光性质,用2w,974nm半导体激光器作为泵浦源,在Er3+离子浓度为0.12×1020/cm3,0.48×1020/cm3,0.88×1020/cm3的Er3+,Yb3+共掺杂磷酸盐铒薄片玻璃中成功地实现了室温连续激光输出.讨论了铒离子掺杂浓度和样品厚度对激光性质的影响.通过比较发现在Yb3+离子浓度相当的条件下(1.5×1021/cm3),掺铒离子浓度为0.48×1020/cm3,厚度为2mm的铒玻璃具有较好的综合激光性能.它的最大激光输出功率达到43mw,斜率效率为10.2%,激光阈值为118mW,激光光谱范围为1527～1533nm,激光峰值波长为1530nm.     

Yb~(3+)掺杂磷酸盐玻璃光纤与1.06μm单频激光器的研制

超短线性腔是实现单频激光稳定输出的最简单的结构,针对石英玻璃光纤掺杂离子浓度低、输出功率小的缺点,选择对稀土离子具有较高溶解度的磷酸盐玻璃作为增益介质,研究了Yb3+掺杂磷酸盐玻璃(P2O5-B2O3-K2O-BaO-Al2O3-Nb2O5-Sb2O3)的光谱特性,解决了Yb2O3高浓度掺杂和提高Yb3+荧光寿命的问题。实验表明磷酸盐玻璃对Yb2O3溶解度摩尔分数可达6%(质量分数为15.5%);通过除水技术,Yb3+离子2F5/2能级的寿命达到1.84 ms。在此基础上采用管棒法拉制出了磷酸盐玻璃单模光纤,通过光栅选频,利用1.4 cm光纤实现了中心波长1063.5 nm,功率51.6 mW的单频激光输出。     

Er/Yb共掺硅酸盐玻璃的光致发光

采用固相反应方法，制备了Er³⁺离子浓度为0.5 at.%，Yb掺杂浓度范围为0.0— 6.0 at.%的Er/Yb共掺激光玻璃，并对激光玻璃的吸收光谱和光致荧光光谱进行了分析.研究 结果显示，Yb³⁺掺杂对Er³⁺在980 nm附近的吸收起到了非常显著的 增强作用.在 980 nm的激光抽运下，激光玻璃在1530 nm处的光致发光强度随着Yb离子浓度 的增加而先增大后减小， 当Yb³⁺离子浓度为Er³⁺离子浓度6倍时光 致发光强度达到最大值.同时还发现了Yb³⁺对Er³⁺的光致荧光光谱 的展宽作用，并讨论了荧光光谱的展宽机理. 关键词： Er/Yb共掺玻璃 光致发光 吸收光谱     

高发射截面掺镱氧化物玻璃

在国外报道的一些掺镱(Yb^3 )激发玻璃基上,实验研究得到发射截面更大的掺Yb^3 玻璃.其中掺Yb^3 锗碲酸盐`硼酸盐和硅铌酸盐玻璃的发射截面大于1.9pm^2;磷酸盐玻璃的发射截面较小但有较长的荧光寿命.优良的光谱性质使这些玻璃有望成为高平均功率和高峰值功率激光器增益介质的候选基质.     

Spectroscopic Properties of Yb3+-doped Borate Glasses

The spectroscopic properties of Yb3+-doped some borate glasses have been determined from absorption and emission measurements at room temperature. The emission cross sections range from approximately 1.0 to 1.7 pm2. Systematic variations of the spectroscopic properties with glass composition and activator concentration can be used to optimize emission cross-sections and fluorescence lifetimes.     

Spectroscopic Properties of Yb 3 doped Borate Glasses

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅａｒｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｓｅｒｇｌａｓｓｅｓ．ＴｈｅｓｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃａｎｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇｉｎｔｅｎｓｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓΩｔ（ｔ＝２,４,６）ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＪｕｄｄＯｆｅｌｔｔｈｅｏｒｙ［１,２］．Ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌａｎｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒａ…     

Yb3+掺杂的硅酸盐玻璃的物理性质和光谱性质

详细研究了碱金属氧化物 K2 O和 Na2 O、碱土氧化物 Ca O、Sr O、Ba O以及 L a2 O3 、Al2 O3 、B2 O3 氧化物对 Yb3 掺杂的硅酸盐玻璃的性质的影响 ,尤其是对荧光寿命和受激发射截面的影响。考虑了荧光捕获效应对测量寿命的影响 ,对高浓度掺杂 Yb3 的玻璃中的寿命猝灭现象作出了解释 ,在所研究的硅酸盐玻璃中获得了较长荧光寿命和较大的受激发射截面。     

Effect of concentration quenching on the spectroscopic properties of Er3+/Yb3+ co-doped AlF3-based glasses

A series of highly Er3+/Yb3+ co-doped fluoroaluminate glasses have been investigated in order to develop a microchip laser at 1.54 μm under 980 nm excitation. Measurements of absorption, emission and upconversion spectra have been performed to examine the effect of Er3+/Yb3+ concentration quenching on spectroscopic properties. In the glasses with Er3+ concentrations below 10 mol%, concentration quenching is very low and the Er3+/Yb3+ co-doped fluoroaluminate glasses have stronger fluorescence of 1.54 μm due to the 4I13/2 → 4I15/2 transition than that of Er3+ singly-doped glasses. As Er3+ concentrations above 10 mol% in the Er3+/Yb3+ co-doped samples, concentration quenching of 1.54 μm does obviously occur as a result of the back energy transfer from Er3+ to Yb3+. To obtain the highest emission efficiency at 1.54 μm, the optimum doping-concentration ratio of Er3+/Yb3+ was found to be approximately 1:1 in mol fraction when the Er3+ concentration is less than 10 mol%.     

Enhancement of upconversion luminescence of YAlO3：Er^3＋ by Gd^3＋ doping

Two series of Yb3+-doped silica glasses (YA and YAP) are fabricated using the sol-gel method, and their spectroscopic properties are investigated. The longest fluorescence lifetime of 0.96 ms is obtained in YAP2 and YAP3 glasses. The emission cross-section (σemi) and σemi ×τ of Yb3+ in the YAP1 glass are 1.00 pm2 and 0.94 pm2·ms, respectively. Co-doping with Al and P decreases the hydroxyl group content in the glasses because of the reduction in non-bridging oxygen content. The lowest OH content in the YAP3 glass is 9.6 ppm.     

Yb3+离子在氟化物玻璃中的红外光谱性质

根据测得的Ｙｂ＾３＋离子在氟锆酸盐玻璃（ＺＢＬＡＮ）中的吸收光谱和荧光光谱,分析了Ｙｂ＾３＋离子在氟锆酸盐玻璃中的吸收特性和发光特性;计算了Ｙｂ＾３＋离子的发射截面σｅ,讨论了Ｙｂ＾３＋离子的再吸收效应;增加Ｙｂ＾３＋离子掺杂浓度不会发生浓度淬灭效应。     

Spectroscopic properties in Er³⁺/Yb³⁺ Co-doped fluorophosphate glass

Using the technique of high-temperature melting, a new Er 3+ /Yb 3+ co-doped fluorophosphate glass was prepared. The absorption and fluorescence spectra were investigated in depth. The effect of Er 3+ and Yb 3+ concentration on the spectroscopic properties of the glass sample was also discussed. According to the Judd–Ofelt theory, the oscillator strength was computed. The lifetime of 4 I 13/2 level (τ m ) of Er 3+ ions was 8.23 ms, and the full width at half maximum of the dominating emission peak was 68 nm at 1.53 μm. The large stimulated emission cross section of the Er 3+ was calculated by the McCumber theory. The spectroscopic properties of Er 3+ ion were compared with those in different glasses. The full width at half maximum and σ e are larger than those of other glass hosts, indicating this studied glass may be a potentially useful candidate for high-gain erbium-doped fiber amplifier.     

碱金属氟化物对掺Yb3+氟磷酸盐玻璃析晶稳定性和光谱性质的影响

研究了碱金属氟化物对掺Yb3 氟磷玻璃的光谱性质和析晶稳定性能的影响.运用倒易法计算了Yb3 的发射截面.结果显示,LiF的引入对吸收和发射截面的提高作用较大并出现最佳引入量极值,其次为KF.碱金属氟化物的引入可提高二元体系的析晶稳定性能,使玻璃网络结构得到改善;拉曼光谱显示二元体系中引入YbF<,3>后玻璃网络结构得到增强,而在引入碱金属氟化物的三元体系中掺杂YbF<,3>后破坏了网络完整性,降低系统析晶稳定性能.