Cr4+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—³A₂跃迁,位于1.18μm处的窄带,又有源于³T₂—³A₂范围在1.1～1.4 μm内的宽带,利用ASE(Amplified Spontaneous Emission)方法研究了其增益特性,测量了在 632.8nm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1.18μm和1.24 μm处分别为B_E=(0.7±0.04)mm^-1和B_T=(0.05±0.005)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。     

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.     

CaBa-铝酸盐玻璃中Cr~(4+)谱线宽度随温度的变化

测量了 1 5～ 3 0 0K温度范围内 57 5%Al1 5O 3 5%CaO 7 5%BaO玻璃中四价铬的发射光谱。这种材料中铬离子的能级处于Tanabe Sugano图上弱场范围中 ,最低的激发态是3 T2 ,发射谱是一个宽带。按照单频近似理论拟合低温下的光谱 ,得到3 T2 能级的零声子线位置Ezp=84 0 0cm-1,声子能量 ω =3 2 0cm-1,黄昆因子S =3 58。尽管单频近似能够较好地描述低温下的线形 ,发射光谱宽度随温度的变化却与单频近似理论的结果不符。讨论了这种差别的原因 ,认为可能的解释是与激发态耦合的声子能量大于与基态耦合的声子能量。     

Tm^3＋掺杂的MFT玻璃上转换发光及光学增益

报道了一种新型ＭＦＴ（Ｍｕｌｔｉ－Ｆｌｕｏｒｉｄｅ－Ｔｅｌｌｕｒｉｄｅ）玻璃材料（组份为５０ＴｅＯ２－１９．７ＰｂＦ２－１０ＡｌＦ３－１０ＢａＦ－０．３Ｔｍ２Ｏ３）的制备方法,测量了６５０ｎｍ激发下Ｔｍ＾３＋离子掺杂在ＭＦＴ玻璃材料中源于＾１Ｄ２→＾３Ｈ６（４７６ｎｍ）跃迁的两组蓝色上转换发光研究了上转换发光强度随激光率的变化关系,并且首次应用ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅ     

n型主动拉曼增益原子介质中的光学双稳态

研究了主动拉曼增益原子介质在单向环形腔中的光学双稳态．该系统是一个相干共振的n型四能级原子系统,可在室温下实现,有能级失谐量、原子数密度、抽运场、控制场等较多的可调参数,且有无增益的透明窗口．完全通过解析方法定量给出实现光学双稳态的条件,以及可调参数的取值范围,并进一步给出实现光学多稳态的条件,为实验上实现光学双稳态与多稳态提供了理论依据．     

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。     

近红外吸收带在高折射率光学塑料结构表征中的应用

我们合成了 MESDMA、TBBDA、TDGDMA等光学塑料单体 ,并用它们聚合成光塑料。用红外光谱法对它们进行表征 ,对一些吸收谱带的吸收和结构的关系进行了讨论 ,得出了一些规律     

含Ho~(3+)的GeO_2-B_2O_3-BaO-Na_2O-Al_2O_3锗酸盐玻璃的光谱与增益特性

用高温熔融法制备了不同Ho3+离子掺杂浓度65GeO2-12B2O-10BaO-10Na2O-3Al2O3-χHo2O3(χ=0.25,0.75,1.25mol%)锗酸盐玻璃。从吸收特性出发,应用McCumber理论计算了Ho3+离子能级5I8→5I7(~2.0μm)跃迁的吸收截面和5I7→5I8的受激发射截面。根据掺杂离子的浓度以及获得的吸收截面和受激发射截面得到Ho3+离子在此玻璃中的增益截面函数,从该函数可反映出材料的粒子数反转特性。获得的基本光学参数与其它掺杂的玻璃进行了比较,其吸收截面、发射截面和增益截面的最大值具有一定的优势。认为该玻璃在~2.0μm波段的中红外激光器中将有潜在的较大应用前景。     

高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备

垂直外腔面发射半导体激光器(vertical external cavity surface emitting laser, VECSEL)兼具高功率与良好的光束质量,是半导体激光器领域的持续研究热点之一.本文开展了光抽运VECSEL最核心的多量子阱增益区设计,对量子阱增益光谱及其峰值增益与载流子浓度及温度等关系进行系统的理论优化,并对5种不同势垒构型的量子阱增益特性进行对比,证实采用双侧GaAsP应变补偿的发光区具有更理想的增益特性.对MOCVD生长的VECSEL进行器件制备,实现了VECSEL在抽运功率为35 W时输出功率达到9.82 W,并且功率曲线仍然没有饱和;通过变化外腔镜的反射率, VECSEL的激光波长随抽运功率的漂移系数由0.216 nm/W降低至0.16 nm/W,证实外腔镜反射率会影响VECSEL增益芯片内部热效应,从而影响VECSEL激光输出功率.所制备VECSEL在两正交方向上的发散角分别为9.2°和9.0°,激光光斑呈现良好的圆形对称性.     

Cr4+掺杂Li1.14Zn1.43SiO4透明微晶玻璃近红外宽带光谱特性

采用高温熔融法和热处理制备了Cr⁴⁺掺杂Li_1.14Zn_1.43SiO₄微晶玻璃, 探讨了不同热处理温度下样品的物相、微观形貌及发光性能. 结果表明: 580℃热处理2h得到的微晶玻璃, Li_1.14Zn_1.43SiO₄微晶的粒径约为5nm, 在808nm的二极管激发下, 可观察到中心波长位于1226nm, 半高宽为230nm的近红外宽带发射峰, 荧光寿命约为200.73±1.71μs. 随着热处理温度的升高, Cr⁴⁺离子所处的晶体场环境发生了变化, 且可以观察到样品吸收光谱发生微弱的蓝移, 而荧光光谱发生少量的红移, 分析了晶体场环境变化对样品发光性能的影响. 关键词： 铬离子 微晶玻璃 超宽带发光 晶体场     

CaBa-铝酸盐玻璃中Cr4+谱线宽度随温度的变化

测量了15~300K温度范围内57.5%Al_1.5O-35%CaO-7.5%BaO玻璃中四价铬的发射光谱.这种材料中铬离子的能级处于Tanabe-Sugano图上弱场范围中,最低的激发态是³T₂,发射谱是一个宽带.按照单频近似理论拟合低温下的光谱,得到³T₂能级的零声子线位置E_zp=8400cm^-1,声子能量tω=320cm^-1,黄昆因子S=358.尽管单频近似能够较好地描述低温下的线形,发射光谱宽度随温度的变化却与单频近似理论的结果不符.讨论了这种差别的原因,认为可能的解释是与激发态耦合的声子能量大于与基态耦合的声子能量.     

玻璃中Cr~(3+)的多声子辐射跃迁

采用多条激光窄线激发,由Cr~(3+)的荧光谱线斯托克斯位移与激发光能量之间的线性关系,分析并导出了氟磷酸盐玻璃中Cr~(3+)的一些运动晶场参数。     

YPO_4:Pr~(3+)发光的浓度和温度特性

选择激发YPO4:Pr3+ 中Pr3 + 离子的3P0 能级 ,测量了系列浓度样品不同温度下的发射光谱及 3P0 与1 D2 能级的发光衰减曲线。讨论了 6 13 2nm发射谱线的来源问题 ,确认是Pr3+ 离子的1 D2 (Γ3)→3 H4(Γ5 )的发射。研究了Pr3+ 离子3P0 与1 D2 能级不同的浓度猝灭关系 ,并用静态模型对1 D2 衰减曲线进行了拟合 ,结果显示1 D2 能级发光发生浓度猝灭的原因主要是相邻中心的偶极 四极相互作用引起的交叉弛豫。     

掺杂的Bi4Ge3O12晶体的近红外发光性能

生长了Mg、Ca离子掺杂(提拉法)和Cl离子掺杂(坩埚下降法)的Bi₄Ge₃O₁₂(BGO)晶体,测试了晶体样品的吸收谱、光致发光谱和发光衰减时间等。这些掺杂的BGO晶体的可见光发光比纯BGO有所减弱,但在808 nm和980 nm激光二极管(LD)激发下出现了纯BGO几乎没有的近红外发光,归因于改变了能级的Bi离子或可能出现的低价态Bi离子。掺杂对近红外发光的影响跟掺杂离子价态有关,同价态的掺杂离子对近红外发光的影响相差不大。     

掺Tm3+有机-无机复合材料的合成及光谱参数计算

以正硅酸乙酯与γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷为前驱体,应用溶胶-凝胶技术,合成了Tm3+离子掺杂的有机-无机复合材料。从吸收光谱特性出发,应用Judd-Ofelt理论,计算得到了Tm3+离子的J-O强度参量(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+离子各激发能级的自发辐射跃迁概率、荧光分支比及辐射寿命等光谱参量。根据McCumber理论计算了Tm3+离子能级3H6←→3F4(1.8μm)跃迁的吸收截面和受激发射截面,同时,根据所获得的吸收截面、发射截面以及掺杂离子浓度等参数获得了Tm3+离子在凝胶玻璃中的增益截面函数。与其它玻璃掺杂基质比较可知,Tm3+掺杂的有机改良硅酸盐玻璃在～1.8μm和～2.0μm波段的中红外激光中有潜在的应用前景。