新型Tm^3＋掺杂的MFT玻璃上转换发光特性

设计并制备了一种Ｔｍ＾３＋掺杂的以多种氟化物为调整剂的碲酸盐玻璃材料,研究了Ｔｍ＾３＋离子上转换发光强度与掺杂浓度的关系,测量不同波长的红外光激发下Ｔｍ＾３＋离子的上转换发光,及其在可见范围内的吸收光谱,测量了上转换发光的斜率效率。     

970nmLD激发Tm^3＋,Yb^3＋掺杂的MFT玻璃材料上转换发光的研究

设计并制备了一种Ｔｍ＾３＋、Ｙｂ＾３＋共掺杂的多氟化物调整碲酸盐（ＭＦＴ）玻璃材料,其组份为５０ＴｅＯ２－１４．ＰｂＦ２－１０ＡｌＦ３－１０ＢａＦ２－１０ＮａＦ－０．１Ｔｍ２Ｏ３－５Ｙｂ２Ｏ３。测量了该玻璃系统的Ｒａｍａｎ散射光谱,在９７０ｎｍＬＤ激发下裸眼可以观察到很强的蓝色我,光谱测量证实这个蓝色发射（４７６ｎｍ）来源于＾１Ｇ４→＾３Ｈ６的跃迁,同时,还有两个较弱的红色发射源于＾１Ｇ４→＾３Ｈ     

Tm^3＋掺杂的PWG玻璃材料上转换发光的研究

对ＧｅＯ２－ＰｂＦ２－ＷＯ３－Ｔｍ２Ｏ３不同配比的情况下玻璃样品的制备进行了研究,测量了不同组份样品ＰＷＧ玻璃系统的Ｒａｍａｎ光谱,确定了Ｔｍ＾３＋在这个玻璃系统中蓝色上转换发光的有效泵浦波长为６５０ｎｍ,观察了在６５０ｎｍ激发下不同组份样吕的室温上转换发光。     

Tm^3＋掺杂MFT玻璃材料上转换荧光浓度猝灭的研究

我们制备了Tm3+掺杂的不同浓度的MFT玻璃材料,在650nm激发下观察了Tm3+掺杂的MFT玻璃材料的两个蓝色上转换发光,研究了上转换发光的浓度猝灭。实验结果证明这种材料的蓝色上转换荧光的猝灭浓度达到0.6mol*%,比其他材料中报道的猝灭浓度高3倍。研究了Tm3+离子间的交叉弛豫行为,详细讨论了引起浓度猝灭的原因。     

Tm3+掺杂锗酸盐玻璃材料上转换发光的研究

测量了50GeO₂-40PbF₂-9.9WO₃-0.1Tm₂O₃玻璃材料的Raman光谱。确定了Tm³⁺离子在这种材料中¹G₄上转换发射的有效激发波长为650nm,并且观测了在650nm激发下Tm³⁺的¹G₄上转换发光及其斜率效率。采用ASE(Amplified Spontaneous Emission)技术测量了⁴G₄上转换发射的光学增益系数。     

Blue Upconversion Luminescence in Tm^3＋／Yb^3＋-Codoped Lead Chloride Tellurite Glass

The upconversion properties of Tm^3 /Yb3 -codoped lead chloride tellurite glass under 980hm excitation were investigated. The intense blue (476nm) emission and weak red (649 nm) emission corresponding to the ^1G4→4 ^3H6 and ^1G4→^3H4 transitions of Tm^3 ions, respectively, were simultaneously observed at room temperature. The dependence of upconversion intensities on excitation power and the possible upconversion mechanisms are evaluated. The intense blue upconversion luminescence of Tm^3 /Yb^3 -codoped lead chloride tellurite glass can be used as potential host material for the development of blue upconversion optical devices.     

Tm3+/Yb3+共掺碲铅锌镧玻璃的能量传递和上转换发光

制备了Tm3+/Yb3+共掺TeO2-PbO-ZnO-La2O3玻璃,研究了玻璃红外吸收光谱和980 nm激光抽运下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于Tm3+和Yb3+的能级图及上转换机制建立了速率方程,得出了稀土离子各能级的粒子数分布密度以及Tm3+与Yb3+之间的能量转移系数Cbi(i=0,1,3).结果表明,随着PbO加入,Yb3+:2F5/2与Tm3+:3H4间的能量转移不断增加,上转换蓝光的发光强度明显增强.     

氟锆酸盐玻璃中双掺Pr^3＋—Yb^3＋的上转换发光

用连续Ｔｉ宝石激光器作为激发源，详细地研究了氟锆酸盐玻璃中Ｐｒ３＋和Ｙｂ３＋的吸收光谱、能级结构和Ｙｂ３＋敏化Ｐｒ３＋的上转换发光。研究结果表明Ｙｂ３＋与Ｐｒ３＋之间的能量传递是通过离子之间的能量共振转移来进行的；在８８０ｎｍ的激发光作用下，玻璃的上转换荧光强度最高；当玻璃中含有低浓度的Ｙｂ３＋、较高浓度的Ｐｒ３＋和含有较高浓度的Ｙｂ３＋、低浓度的Ｐｒ３＋时上转换荧光的强度都较高。     

Tm3+/Ho3+掺杂碲酸盐玻璃的上转换发光性能与能量转换机制

采用高温熔融法制备了单掺Tm3+和Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃,测试了808 nm激光泵浦下玻璃的红外和上转换荧光光谱。Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃上转换荧光光谱主要由695 nm红光、544 nm绿光、474 nm蓝光和740 nm红光四个发光带组成。通过分析样品的光谱性能和能量转换机制,发现很少报道的740 nm红光可能是由Tm3+：1D₂ →3F_{2, 3}能级跃迁产生的。在掺杂0.5 mol％ Tm₂O₃的样品中添加0.3 mol％ Ho₂O₃,695 nm红光、740 nm红光和474 nm蓝光等上转换发光强度明显增大,大约分别是单掺0.5 mol％ Tm₂O₃样品中发光强度的3倍,2.5倍和14倍。这些情况说明存在着强烈的Ho3+→Tm3+反向能量传递。单掺Tm3+碲酸盐玻璃中1D₂能级(发射740 nm红光)上的粒子集居主要来源于合作上转换(CU)过程,而3F_{2, 3}能级(发射695 nm红光)上的粒子集居除了来源于CU过程之外,还有740 nm红光的发射和1G₄能级上部分粒子的无辐射跃迁(1G₄→3F_{2, 3})两条途径,因此样品中695 nm红光强度明显要大于740 nm红光强度。通过交叉驰豫作用CR2和CR3以及反向共振能量转移RET2,Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃中Tm3+的1G₄能级(发射474 nm蓝光)上的粒子集居数比单掺Tm3+时出现了净增加。Tm3+的1G₄能级上粒子集居数的增加可能进一步强化了该能级的无辐射跃迁、740 nm红光的发射以及CU过程,并进而促使Tm3+的3F_{2, 3}能级上的粒子集居。所以,当Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃与单掺Tm3+碲酸盐玻璃中掺杂相同浓度的Tm3+时,前者的红光和蓝光等上转换荧光强度均比后者要大。本文还研究了Tm3+之间以及Tm3+与 Ho3+之间的交叉弛豫和能量传递等效应,并进一步探讨了Tm3+与 Ho3+之间的能量转换机制。     

Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃上转换发光研究

研究了Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光光谱,分析了TmO3量对Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃上转换发光的影响机理.结果表明:在Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光中,Tm3+存在较强的浓度猝灭效应.随Tm2O3含量增加,Tm3+的上转换蓝光和红光强度先增加,后降低,在0.1 mol% Tm2O3达到最大.该结果有助于进一步提高Tm3+的上转换发光效率.     

掺Tm3+石英光纤中频率上转换产生可见光的实验研究

报道了实验研究连续锁模1053nmNd:YLF激光泵浦的掺Tm³⁺石英光纤中可见光区的频率上转换过程.测量了可见荧光光谱,并用Tm离子的分步三光子吸收过程解释了可见光频率上转换现象.     

Er3+掺杂ZBLAN非晶的激发态频率上转换

非晶ZBLAN光纤玻璃中掺杂稀土离子Er³⁺的上转换发光的研究表明,在室温、大功率半导体激光器的激发下,Er³⁺的荧光主要是通过单离子步进双光子过程发生的,而其多光子过程虽然非常微弱,但在强的半导体激光的照射下也可产生.通过对这两种不同过程的实验测量,可以为进一步深入地研究上转换机制提供新的依据.     

玻璃陶瓷材料中Tm3+离子红外到蓝色上转换发光

系统研究了PbF2+GeO2+WO3ⅩⅣTmF3玻璃陶瓷材料中,在近红外光(1.06μm)激发下,Tm3+离子的发光特性.实验中观测到Tm3+离子的两组峰值位置分别在20920cm-1和22173cm-1的蓝色上转换发光,并证实这两组上转换发光分别与吸收三个和四个光子有关,同时建立了上转换发光的模型.为了选择最佳掺杂浓度,详细地测量了Tm3+离子峰值为20920cm-1的蓝色上转换发光强度与TmF3浓度的关系.     

960nm激光泵浦下Er3+和Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光特性

对经特殊退火后的Er3+和Yb3+离子共掺杂氟氧化物微晶玻璃的上转换发光特性进行了研究.研究结果表明,在960nm激光泵浦下,这种玻璃具有较高的上转换发光.通过我们的研究,弄清了在这种材料中Er3+的发光行为、上转换通道和Er3+和Yb3+离子之间的能量传递过程.     

DIRECT UPCONVERSION SENSITIZATION LUMINESCENCE OF Ho(0.1)Yb(5):OXYFLUORIDE VITROCERAMICS

This paper studies the upconversion luminescence phenomenon of the Ho,Yb co-doped oxyfluoride vitroceramics. There is one group of strong upconversion luminescence lines positioned at 536.5nm, 18639cm^-1; 540.5nm, 18501cm^-1; 544.0nm, 18399cm^-1, which is easily identified as the transitions of ⁵S₂→⁵I₈. There are other splendid upconversion luminescence lines, which are ⁵S₂→⁵I₇,⁵F₅→⁵I₈,⁵G₆→⁵I₈, (⁵G³G)₅ →⁵I₈,(³F³H⁵G)₄→⁵I₇,⁵G₄→⁵I₈ and (⁵G³H)₅→⁵I₈. It is also found that an interesting kind of upconversion cooperative radiation fluorescence comes from a kind of coupling state of clusters consisting of two Yb³⁺ ions.     

CdSSe玻璃的光学增益

本文使用放大的自发辐射技术(ASE)测量了CdSSe玻璃(国产JB 510)的光学增益.在波长λ=625nm处,测得增益系数g≈8cm-1.增益出现的波长范围对应样品荧光光谱中陷阱能级的宽带.一个简单的三能级模型,辅之以陷阱能级发光的衰减测量,定性地解释了增益出现的原因.     

980nm激发下Tm~(3+)诱导的Gd~(3+)上转换发光性质研究

通过简单温和水热法,制备了系列Tm3+/Yb3+共掺GdF3粉末。用X射线衍射仪和场发射扫描电镜对样品进行了结构和形貌表征。在980 nm半导体连续激光二极管激发下,用荧光光谱仪对氩气保护下退火后的粉末样品进行了上转换发射光谱表征。粉末上转换发光动力学过程是在脉冲(脉宽10 ns,重复频率10 Hz)YAG∶Nd激光器激发光参量振荡器至980 nm激发下研究的,发光信号由单色仪和示波器记录。文章主要讨论了Gd3+的311.6 nm(6P7/2→8S7/2)的发光动力学行为。发光动力学分析结果表明:在980 nm激发下,Gd3+,作为一种基质离子,其发光是由Yb3+作为一级敏化离子通过多步能量传递把能量传递给Tm3+使其布居至3P2能级;然后Tm3+作为二级敏化离子通过能量传递过程3P2→3H6(Tm3+):8S7/2→6IJ(Gd3+)把能量传给Gd3+;进一步,Gd3+与Yb3+或Tm3+之间通过能量传递过程布居至高激发多重态6DJ能级;最后,可观察到Gd3+的激发态6D9/2,6IJ,6P5/2及6P7/2至基态8S7/2的发射。同时,Tm3+在其自身发光过程中也充当激活剂,除了3P2及1I6至3H6的发射外,其他发射不作研究。文章还研究了基质Gd3+依赖于Yb3+浓度、Tm3+浓度、退火温度及激发功率密度的紫外上转换发光性质。     

Sm~(3+)在玻璃中的发光以及Sb~(6+)、Ce~(6+)、Gd~(3+)对Sm~(3+)发光性质的影响

本文研究了单掺(Sm~(3+),Ce~(3+)、Gd~(3+).Sb~(3+)、双掺(Sm~(3+)+Ce~(3+)、Sm~(3+)+Gd~(3+),Sm~(3+)+Sb~(3+))和兰掺(Sm~(3+)+Gd~(3+)+Ce~(3+))约四十余种不同玻璃的发射谱和激发谱.探讨了玻璃成份和掺杂离子浓度对Sm~(3+)发光性质的影响以及Ce~(3+),Gd~(3+)、Sb~(3+)、Ce~(3+)+Gd~(3+)对Sm~(3+)的敏化作用。