Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂氟硼酸盐玻璃材料光学跃迁及红外到可见上转换

利用 J-O理论和吸收光谱实验数据计算了 Er3 +掺杂的氟硼酸盐玻璃材料的光学跃迁参数 ,从而得到了一些能级间跃迁的振子强度、跃迁几率、分支比、及寿命等数据。在室温下观察到了在 970 nm LD激发下红色和绿色上转换发光 ,讨论了红色上转换发光强度与 LD电流的关系。     

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。     

Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-Se玻璃中红外发光特性与多声子弛豫分析

用熔融急冷法制备了系列不同Tm3+掺杂浓度的Ge30Ga5Se65玻璃样品,测试了样品折射率、拉曼光谱、吸收光谱以及800nm激光泵浦下的近红外及中红外波段荧光光谱和荧光寿命。用Judd-Ofelt理论计算了Tm3+在Ge30Ga5Se65玻璃中的强度参数Ωi(i=2,4,6)、自发辐射跃迁概率A、荧光分支比β和辐射寿命τrad等光谱参数。讨论了800nm激光泵浦下掺杂1Wt%Tm3+样品在近红外1.23,1.48和1.8μm处的发光特性及各量子效率,研究了800nm激光泵浦下的样品中红外荧光特性与掺杂浓度之间的关系,计算了常温下该基质玻璃中Tm3+:3H5→3F4跃迁对于3.8μm处的多声子弛豫速率Wmp和Ge30Ga5Se65玻璃基质中多声子弛豫常数W(0)和电子-声子结合常数α值。结果表明Ge30Ga5Se65硒基玻璃较低的声子能量可以大大降低稀土离子能级间跃迁的多声子弛豫概率,从而提高中红外荧光发光效率,因此硒基玻璃作为稀土离子的掺杂基质材料对实现中红外荧光输出是非常有利的。     

Tb^(3+)掺杂透明锗酸盐微晶玻璃:制备与面向X射线探测的增强发光EI北大核心CSCD

通过熔融淬火和后续热处理,成功制备了Tb^(3+)掺杂含LaF_(3)纳米晶透明锗酸盐微晶玻璃。详细研究了所制备的玻璃和微晶玻璃的发光性质。X射线衍射结果表明,玻璃基体中析出的晶相为纯LaF_(3)晶体,晶粒尺寸在16~21 nm之间。在377 nm紫外光和X射线激发下,Tb^(3+)掺杂含LaF_(3)纳米晶的微晶玻璃比Tb^(3+)掺杂的锗酸盐玻璃表现出更强的绿光发射,且绿光发射强度随热处理温度升高和时间的延长而增强。微晶玻璃在X射线激发下的最大积分发光强度约为商用闪烁晶体Bi_(4)Ge_(3)O_(12)的40.3%。本研究表明,掺Tb^(3+)含LaF_(3)纳米晶锗酸盐微晶玻璃在X射线探测中具有潜在的应用前景。     

树脂型光刻胶薄膜中Eu~(3+)的辐射跃迁特性

合成了稀土配合物Eu(TTFA)3(TTFA,2-thenoyltfifluoroacetone)掺杂的树脂型光刻胶薄膜,测定了薄膜的激发光谱和发射光谱.根据Judd-Ofelt理论,由发射光谱获得了Eu3+在光刻胶薄膜中的J-O参数Ω2=24.4×10-20cm2,Ω4=2.8×10-20cm2.利用得到的J-O参数计算了光刻胶薄膜中5D0激发态的辐射跃迁概率(977 s-1)和辐射寿命(1.02 ms),同时导出了光刻胶薄膜中Eu3+的5D0→FJ(J=1,2,4)跃迁的受激发射截面σ和荧光分支比β.分析表明,Eu3+掺杂的光刻胶薄膜具有较长的亚稳态寿命以及较大的受激发射截面,是一种主动放大的光波导薄膜.其发射波长与光刻胶的低吸收损耗区很好地匹配,可用于研发聚合物光波导放大器和激光器.     

La(BO_2)_3基质中Eu~(3+)的发光性质与晶体结构的关系

采用高温固相反应合成了 (La1-xEux) (BO2 ) 3 ,利用X射线粉末衍射方法确定其晶体结构 ,利用红外光谱探讨了 [BO3 ]单元的聚合情况。根据 (La1-xEux) (BO2 ) 3 所属空间群中等效点系的对称性分析及Eu3 + 的荧光光谱 ,详细地探讨了Eu3 + 的发光性质与其所处格位点对称性的关系。La(BO2 ) 3 ∶Eu3 + 体系中 ,Eu3 + 出现较强的5D0 →7F1磁偶极跃迁 ,因而Eu3 + 主要占据点对称性为Ci 的格位 ,出现的其它跃迁是部分Eu3 + 占据偏离Ci 的格位 ,而并非占据C2 或C1格位 ,另外 ,5D0 →7F4 跃迁发射很强 ,其原因尚不清楚。选择适当的助熔剂可以提高样品的结晶程度 ,有利于Eu3 + 占据严格的Ci 格位 ,增强材料的发光性能。     

Nd~(3+):YAG激光的光纤传输

首先叙述了光纤传输Nd~(3+): YAG激光的优点,接着分析了不同光纤和其传输Nd~(3+): YAG激光的特点。然后通过对光纤传输系统各部分的分析与设计,结合实际,设计了光纤耦合机构。最后,对来自于工件反射光问题提出了解决方案。     

Gd~(3+)离子在氨基多膦酸配合物溶液中的敏化发光研究

对 Gd3+离子与氨基多膦酸配体 (乙二胺四亚甲基膦酸和氨三亚甲基膦酸 )配合物溶液荧光的研究表明 ,在碱性溶液中 2种配体可使 Gd3+离子的荧光强度分别增强 9倍和 7.4倍 ,比氨基多羧酸的荧光敏化作用要强得多。其激发和发射峰分别在 2 74 nm和 310 nm,与 Gd3+水合离子相应谱峰的位置相同。表明这种荧光增强来源于氨基多膦酸配体对 Gd3+强烈的配位作用所引起的 f→ f跃迁的部分解禁。由于 Gd-氨基多膦酸配合物十分稳定 ,因此配合物溶液荧光强度基本不受其他共存阴阳离子的影响 ,在一定范围内受 p H值变化的影响也很小。     

激光晶体YAG中Er3+的辐射跃迁

本文讨论和分析了激光晶体YAG中Er3+离子的激光上能级的4S3/2、4I11/2和4I13/2辐射跃迁的有关因素。     

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.     

SrTiO3：Cr^3＋晶体荧光光谱及荧光寿命的热效应

测量了SrTiO~3:Cr(3+)晶体5～200K的荧光光谱和寿命。并用单声子吸收与发射过程相关的电子振动跃迁理论较好地解释了150K以下荧光寿命随温度变化的规律。     

Influence of Yb~(3+) concentration on the upconversion luminescence of oxyfluoride material doped with Er~(3+)

In this paper,a new upconversion luminescent material co-doped with Erbium and Ytterbium is reported. The upconversion luminescence transition routes and related properties are studied. The results show that the absorption and emission intensities under excitation of 980 nm laser increase with the increase of the Yb3+ concentration. The red emission is stronger than the green emission. The energy transfer process plays an important role in the upconversion mechanism.     

Tm3+和Ho3+双掺氟锗酸盐玻璃的中红外发光性质质

用高温熔融法制备了Tm3+和Ho3+离子双掺的65GeO2-12AlF3-10BaF2-8Li2O-5La2O3氟锗酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论,获得了Ho3+离子的强度参量（Ω2,Ω4,Ω6）,自发辐射跃迁几率Ar,辐射寿命τ等光谱参量。根据McCumber理论,计算了玻璃中Tm3+和Ho3+离子的吸收截面σa、受激发射截面σe和增益光谱G(λ)。在808nm激光二极管激发下,研究分析了Tm3+离子的交叉弛豫过程和Tm3+敏化Ho3+离子的2.0µm的红外发射光谱。结果表明,一定浓度Ho3+的共掺提高了Tm3+（3F4）→Ho3+（5I7）之间的能量转移效率,增强了~2.0µm的红外发光。     

Eu~(3+)作探针研究铋铕共掺硼硅酸盐玻璃光学特性

利用高温烧结法制备了铕/铋铕共掺硼硅酸盐玻璃系列样品,测量了样品的激发光谱、发射光谱和声子边带谱,利用Eu3+离子作为探针进一步研究了敏化剂Bi3+的掺入对Eu3+发光的影响.结果表明:本文制作的玻璃样品的电子-声子耦合系数比以往报道过的硼铅等玻璃材料的值都要小,但在硼硅酸盐玻璃中掺入Bi3+会使Eu3+的无辐射跃迁概率增加;Bi3+对Eu3+有敏化作用,Bi3+的掺入使材料的共价性增强,对称性降低,这又使得Eu3+的发光整体变强.所以,在硼硅酸盐玻璃体系中,Eu3+发光的增强不仅仅是由于Bi3+对Eu3+的能量传递,而是以上各因素综合作用的结果.     

Sc^18＋和Ti^19＋的辐射跃迁几率

计算表明,Sc~(18+)和Ti~(19+)的5f—3d和5d—3p跃迁波长处于水窗当中.进而,详尽地计算了这两个元素类锂离子的精细能级(n≤12,l≤5)及它们间的辐射跃迁几率.     

Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃的制备与发光性能

采用高温熔融法制备了Yb3+/Er3+掺杂的氟氧化物发光微晶玻璃,确定了最佳熔化温度(1 100℃)和退火温度(440℃,480℃)。测定得到基质玻璃的透过率为85%,掺入稀土后,透过率有所下降,并出现了稀土离子的特征吸收峰。980 nm半导体激光器(LD)激发下样品的上转换发射光谱存在4个明显的发射峰,分别为410,532,546和656 nm,对应于2H9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。研究了不同Yb3+/Er3+(摩尔分数)和Er3+浓度对上转换发光强度的影响,当Yb3+∶Er3+=4∶1、Er3+摩尔分数为1.5%时,上转换发光强度达到最高。根据发光强度与泵浦功率之间的关系,确定了上转换发射均为双光子过程。讨论了Yb3+,Er3+离子间的能量传递,建立了上转换发光机制。     

Radiative and non radiative spectroscopic properties of Er ion in tellurite glass

We have investigated in detail the mechanism of infrared emission and upconversion emission of Er³⁺ in tellurite glass as a function of the dopant concentration. Both the infrared and upconversion emissions are competing processes and the efficiency of infrared emission at 1534 nm is 100% at the lowest Er content (0.5 mol%) and reduces to 50% at higher dopant concentration (>2 mol%). The green upconversion emission at 548 nm is mainly due to the excited state absorption (ESA) from ⁴I_11/2, which populate the ⁴F_7/2 level. In addition to this, the possible energy transfer (ET) through Er³⁺(⁴I_11/2) + Er³⁺(⁴I_11/2) → Er³⁺(⁴F_7/2) + Er³⁺(⁴I_15/2) can also results in the green emission as is noticed from the concentration dependent efficiency change of the green emission. The fluorescence quenching of green emission with Er concentration may be related with the cross relaxation (CR) process ²H_11/2 + ⁴I_15/2 → ⁴I_9/2 + ⁴I_13/2. The red emission is due to the combined effect of the ESA from level ⁴I_13/2 to ⁴F_9/2, the energy transfer process described by Er³⁺(⁴I_13/2) + Er³⁺(⁴I_11/2) → Er³⁺(⁴F_9/2) + Er³⁺(⁴I_15/2) and the cross relaxation process.     

Cr~(4+)在MgCaBa-铝酸盐玻璃中的发射及光学增益

研究了四价铬离子掺杂的MgCaBa 铝酸盐玻璃在近红外区的发射光谱 ,既有源于1E—3 A2 跃迁 ,位于1 1 8μm处的窄带 ,又有源于3 T2 —3 A2 范围在 1 1～ 1 4 μm内的宽带 ,利用ASE(AmplifiedSpontaneousEmis sion)方法研究了其增益特性 ,测量了在 63 2 8nm激发下不同激发长度下的发射光谱 ,得到其光学增益系数在1 1 8μm和 1 2 4 μm处分别为BE=( 0 7± 0 0 4 )mm-1和BT=( 0 0 5± 0 0 0 5)mm-1,并根据这种材料的光谱性质 ,对其作为近红外可调谐激光介质的可能作出评估。