Cr4+, Nd3+共掺的钆镓石榴石(Cr, Nd∶GGG)的光谱性能与光谱参数的研究

用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr4+, Nd3+∶GGG)晶体, 研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质, 以及晶体中Cr离子浓度对Nd离子光谱性质的影响. 应用Judd-ofelt理论计算了强度参数Ωt (t=2, 4, 6), 自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数. 应用McCumber理论计算了4F3/2→4I11/2能级跃迁的受激发射截面. 结果表明 Cr3+在300～900 nm之间较强地增加了吸收截面, 尤其是伴随Cr3+→Nd3+有效的能量转移. Cr4+在1.06 μm附近的吸收减弱了Nd离子的发射截面.     

掺Nd3+碲酸盐玻璃光谱性质的研究

制备了Nd3+掺杂的碲酸盐玻璃, 测量了试样的吸收光谱、发射光谱, 计算了碲酸盐玻璃中Nd3+离子的强度参数(Ω2, Ω4, Ω6), 给出了Nd3+离子的发光特性(A, β, τrad, σ)的计算结果, 研究了其荧光特性、浓度淬灭及其机制. 研究发现组分70TeO2-20ZnO-(10-x)La2O3-xNd2O3(%,摩尔分数)碲酸盐玻璃具有高的发射截面和低声子能的特性. 当x为0.5时荧光强度和发射截面最大, 即在碲酸盐玻璃中Nd3+的最佳掺杂浓度为0.5%(1.93×1020 ions·cm-3). 碲酸盐玻璃中Nd3+离子实测荧光特性与计算结果基本一致.     

掺Er^3＋重金属氧氟硅酸盐玻璃的光谱性质与Judd—Ofelt理论分析

制备了掺Er^3 重金属氧氟硅酸盐玻璃，研究了玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质，应用Judd-Ofelt理论计算了强度参数Ωt(t＝2，4，6)、Er^3 离子的振子强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。应用McCCumber理论，计算了能级^413/2→^4I15/2跃迁的受激发射截面。结果表明：掺Er^3 重金属氧氟硅酸盐玻璃具有较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面。对Er^3 离子在不同玻璃基质中带宽特性的比较发现，掺Er^3 重金属氧氟硅酸盐玻璃的带宽特性与碲酸盐和铋酸盐玻璃相当，大于磷酸盐、锗酸盐和硅酸盐玻璃。     

Ga2S3：Eu^2＋和SrGa^2＋xS4＋y：Eu^2＋系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3：Eu^2 和SrGa2S4：Eu^2 系列荧光粉。发现Ga2S3：Eu^2 的发射峰位于570nm附近，SrGa2S4：Eu^2 的发射峰位于535nm附近。同时进一步探讨了SrGa2 xS4 y：Eu^2 体系中，过量的Ga对发光的影响，通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中；通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4：Eu^2 发射峰的位移，而是增强其在400-520nm处激发峰的强度，从而增强Eu^2 在535nm处的发光强度。     

微乳液法制备MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料及其发光性能

采用微乳液法合成了MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）长余辉发光材料，并对其晶体结构和发光性能进行了比较与讨论。XRD分析表明，所合成的Ca2O4：Eu^2＋，Dy^3＋，SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为单斜晶系结构，BaAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为六方晶体结构。MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料的激发光谱都为一宽带连续谱，表明从紫外至可见光均可有效的激发该材料。发射光谱的发射波长峰值分别为440nm（M=Ca），520nm（M=Sr）和496nm（M=Ba）。对应的发光颜色分别为蓝色、黄绿色和蓝紫色。余辉衰减曲线分为快衰减、中间过渡衰减和随后极长的慢衰减过程，符合双曲线方程I=At^-n，余辉亮度与时间顺序为Sr〉Ca〉Ba。     

Growth and Spectral Properties of Nd^3＋ Doped KLa（MoO4）2 Crystal

1 INTRODUCTION There has been an increasing interest in the re- search of diode-pumped solid-state lasers in recent years because of the rapid development of high power diode lasers. The absorption peak of Nd3 ions at about 800 nm corresponding to 4I9/2→ 2H9/2 tran- sition is suitable for commercial laser diode GaAlAs pumping[1]. KLa(MoO4)2 is a kind of disordered crystalline host for lasing rare-earth ions[2], and it belongs to Scheelite (CaWO4) structure[3]. The disorder derives…     

Spectral Parameters of Nd^3＋ Ion in Nd^3＋：KLu（WO4）2 Crystal

1 INTRODUCTION There has been increasing interest in the re-search of diode laser-pumped solid-state lasers in re-cent years because of the rapid development of highpower diode lasers. Nd:YAG and Nd:YVO crystalsare commercially available, but limited to low Nd3 (= 1 at.%) doping concentration and to narrow ab-sorption bands near the diode emission wavelengthof 808 nm. Therefore, it is necessary to explore moreefficient crystal materials for diode-pumped solid-state lasers. The alkali …     

Ca1—xZnxTiO3：Pr^3＋,R^＋（R^＋=Li^＋,Na^＋,K^＋,Rb^＋,Cs^＋,Ag^＋）的合成和发光性质

采用X射线衍射、荧光光谱和热释发光研究了Ca1-xZnxTiO 3∶Pr3+, R+的物相组成和发光性质. Pr3+取代Ca2+形成PrCa ·正电性缺陷发光中心. 激发光谱是峰值位于330 nm附近的宽带谱, 发射光谱是峰值在613 nm半宽度为20 nm的带谱, 对应Pr3+的1D2-3H4跃迁发射. 发光强度和余辉随基质组分Zn/Ca摩尔比和合成温度而变化. Zn2+的最佳含量在10%～20%. X射线衍射研究表明掺入适量的Zn2+物相组成为CaTiO3, Ca2 Zn4Ti15O36和Zn2TiO4. 热释发光曲线表明掺入Zn2+离子后体系中形成了新的缺陷ZnTi″, 且ZnTi″的缺陷陷阱深度大于RCa′.     

R3GeVO9（R=Y，La）：Eu^3＋（或Dy^3＋）的合成及其发光性质

采用高温固相法台成了稀土复合钒锗酸盐R3GeVO9(R=Y,La)体系，并以此为基质研究了Eu^3 和Dy^3 在其中的发光性质，以Eu^3 为结构探针探讨了En^3 在R3GeVO9(R=Y,La)中的格位情况。同时，还研究了被取代离子R^3 Z／r对Eu^3 的红橙比和Dy^3 的黄蓝比的影响以及浓度、温度和Bi^3 对它们发光强度的影响。     

Spectral Parameters of Nd^3＋ Ion in Nd^3＋：NaGd（MoO4）2 Crystal

1 INTRODUCTION Since the diode-laser pumped solid-state lasers were found in a wide variety of applications in the fields of military, industry, medical treatment and scientific researches due to the advantages of high stability, compactness, high efficiency and long life- time, the research on more efficient new materials with improved spectral properties for diode pumping has become more important. Molybdate crystals with general formula M’Re(MoO4)2 (M’ = Li, Na, K) have been repor…     

碱土金属离子（Mg^2＋，Ca^2＋，Ba^2＋）掺杂对长余辉荧光粉SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^2＋发光性能的影响

采用高温固相法制备了碱土金属离子（Mg^2＋,Ca^2＋,Ba^2＋）掺杂的SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉荧光粉。XRD谱分析表明,随着基质中掺入的碱土金属离子（Mg^2＋,Ca^2＋,Ba^2＋）浓度增加,基质晶格常数也随之发生变化。Mg^2＋,Ca^2＋和Ba^2＋ 3种碱土离子在SrAl2O4中的固溶范围分别为40％,15％和30％。光谱分析则表明在固溶范围内随着掺杂Mg^2＋,Ca^2＋和Ba^2＋浓度的增大,样品的发射峰值会在480～530nm范围出现规律性移动。适当浓度的Mg^2＋,Ba^2＋掺杂会不同程度地提高样品的发光强度,而Ca^2＋的掺杂则会降低发光强度。但是碱土金属离子（Mg^2＋,Ca^2＋,Ba^2＋）的掺杂并不能延长SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋荧光粉的余辉时间。     

Nd^3＋：Gd3Ga5O12透明陶瓷纳米粉体的制备及光谱性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成了用于Nd：Gd3Ga5O12（GGG）透明激光陶瓷的多晶纳米粉体，并利用XRD、SEM、荧光光谱分析对所得的GGG纳米粉体进行了分析。XRD分析结果表明：样品属于体心立方的晶体结构，随着温度的升高，粉体的晶化程度也相应提高，衍射峰强度增强，宽度减小，说明粉体粒径逐渐长大；SEM观察发现，获得了单分散、形状规则、似球形的GGG纳米粉体，且随着烧结温度的提高前驱粉体粒度不断增加。1000℃，12h是形成Nd：GGG纯相的较好的温度和烧结时间；荧光发射的最强峰位于1．06μm处，是Nd^3＋的^4I3/2→^4I11/2能级跃迁导致的荧光发射。溶胶-凝胶法制得的Nd：GGG粉体是比较均匀的，粒度较小的，纳米级的晶粒，有利于透明的陶瓷烧强，因此是比较合适的透明陶瓷前驱原料。     

新型激光晶体α—Nd：Ba3Y（BO3）3光谱性能研究

研究了高温相掺钕硼酸钇钡α Nd∶Ba3Y(BO3)3(α NBYB)晶体的光谱特性。α NBYB晶体具有R3空间群结构。吸收光谱表明:该晶体在808nm左右有比较强的吸收峰,其对应于4I9 2→4F5 2,2H9 2的能级跃迁,半峰宽(FWHM)15nm,相应的吸收截面为1.56×10-20cm2,荧光光谱表明:4F3 2→4I11 2能级跃迁有很强的荧光发射,其发射波长为1.058μm,相应的荧光寿命为70μs,发射跃迁截面为1.82×10-19cm2,并用J O理论计算了该晶体的振子强度参数:Ω2=1.43×10-20,Ω4=2.08×10-20,Ω6=2.45×10-20cm2。     

Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4晶体的生长和光谱性质

用液相法合成GdVO4和YVO4多晶原料，提拉法生长出具有高光学质量的Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4混晶。用ICP法分析了晶体中Er^3＋离子的浓度。用x射线粉末衍射法对晶体的晶胞参数进行了测量，分别测量了1．62％（原子分数）Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4晶体的偏振吸收光谱、荧光发射光谱和荧光寿命谱；光谱显示该晶体在382，454，525，656，804，985，1536nm有很强的偏振光吸收峰，且π偏振光（E∥C）吸收远强于σ偏振光（E⊥C）吸收；同时通过偏振吸收光谱，计算了晶体吸收峰的半高宽度和吸收截面；与Er^3＋：YVO4，Er^3＋：GdVO4晶体吸收峰的半高宽度和吸收截面进行了比较。其荧光发射（^4I13/2-^4I15/2跃迁）峰值波长在1．5μm，荧光寿命为4．7ms；光谱特性表明Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料。     

Er^3＋／Yb^3＋：Sr3Y2（BO3）4晶体的光谱和激光性质

采用提拉法生长了双掺Yb3+和Er3+离子浓度分别为18.63%和0.87%(原子分数)的Sr3Y2(BO3)4晶体.利用测量的偏振吸收谱结合Judd-Ofeh理论,拟合得到了该晶体中Er3+离子的偏振和有效J-O参数.测量了Er3+离子4I13/2能级和Yb3+离子2F5/2能级的荧光衰减曲线,并计算了4I13/2能级的荧光量子效率和Yb3+到Er3+的能量传递效率.利用Fuchtbauer-Ladenberg公式计算了Er3+离子4I13/2→4I15/2跃迁的偏振受激发射截面.在平-凹谐振腔中,利用97nm波长光纤耦合准连续半导体激光端面泵浦1.12mm厚的该晶体,当输出镜透过率为1.5%时,获得了最大输出功率为1.3 w和斜率效率为20%的1560 nm附近的激光输出.结果表明,Er3+/Yb3+:Sr3+Y2+(BO3)4晶体是一种优良的1.5～1.6 μm波段激光的增益介质.     

杂质的添加对SrAl2O：Eu^2＋,Dy^3＋余辉发光特性的改善

采用溶胶－凝胶法制备SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 磷光体,并在合成过程中添加硼或硅以探讨光致发光及长余辉发光性质。发现硼、硅添加物不仅是助熔剂,且能改良SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 之长余辉的持续时间及余辉发光强度。基于不同磷光体样品的实验结果比较,综合材料表面微结构观察、X射线衍射图谱、热释发光光谱与余辉衰减曲线的测量等实验结果分析,推断在SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 中添加硼、硅可导致磷光体缺陷增加并稳定活化剂Eu^2 的价态。     

用3种方法合成Y3Al5O12：RE^3＋（RE=Eu,Dy）发光粉的对比研究

以金属硝酸盐为反应原料,分别采用柠檬酸－凝胶法、共沉淀法和固相法制备了YAG和YAG：RE^3 (RE=Eu,Dy)（1％,摩尔分数）发光粉,并通过XRD,TG－DTA和发光光谱对样品进行了表征。柠檬酸－凝胶法、共沉淀法和固相法制备的YAG和YAG：Eu的晶相形成温度分别是800和900℃。Eu^3 在非晶态和晶态YAG中其激发和发射光谱有明显差异,在一定温度范围内,发光强度随烧结温度的升高而增强。由于碳杂质的存在,900和1000℃下柠檬酸－凝胶法制备样品的发射强度较其他两种方法低。     

La2CaB10O19：Eu^3＋的VUV—VIS范围光谱的研究

研究了La2CaB10O19:Eu^3 红色发光材料的高分辨发射光谱和UV－VUV激发光谱，根据发射光谱和荧光寿命，认为进入晶格的Eu^3 占据了两种格位，一种Eu^3 占据了与O^2-离子十配位的La^3 的格位，另一种Eu^3 则占据了与O^2-离子八配位的Ca^2 的格位，又从激发光谱的分析中，得到Eu^3 的电荷迁移带（CTB）是峰值位于244mm的带，而位于130－170nm之间的成份复杂的宽带包括硼酸盐基质的吸收带和Eu^3 的f-d跃迁的结论。     

白光LED用荧光材料Ba3Gd（BO3）3∶Eu^（3＋）的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu^3＋掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd（BO3）3发光材料,通过X射线衍射（XRD）、荧光光谱和扫描电镜（SEM）等测试手段对Ba3Gd（BO3）3∶Eu^3＋荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究。XRD结果表明,在1000℃时可得到Ba3Gd（BO3）3纯相。扫描电镜照片显示颗粒基本为球形,粒径约为200-400 nm。发光光谱测试表明,Ba3Gd（BO3）3∶Eu^3＋荧光粉在近紫外区（UV）（396 nm）和蓝光区（466 nm）可以被有效地激发,分别用255和396 nm的紫外光激发样品时,以Eu3＋的5D0-7F2（611和616 nm）超灵敏跃迁为主要发射峰。当Eu3＋的掺杂浓度为10%（摩尔分数）时,Ba3Gd（BO3）3∶Eu3＋在611和616 nm处的发光强度最大。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料。