Cr^4＋，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(Cr^4 ，Nd^3 :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、荧光分支比和辐射辱命等光谱参数。应用McCumber理论计算^4F3/2→^4I11/2能级跃迁的受激发射截面。结果表明：Cr^3 在300～900nm之间较强地增加了吸收截面，尤其是伴随Cr^3 →Nd^3 有效的能量转移。Cr^4 在1．06μm附近的吸收减弱了Nd离子的发射截面。     

Cr,Nd:GGG激光陶瓷原料的制备及性能研究

以金属硝酸盐作为原料,甘氨酸为燃烧剂,采用燃烧法制备了Cr,Nd:GGG激光陶瓷原料,并采用XRD,FT-IR,SEM,荧光光谱测试手段对前驱粉体进行了形貌和结构的表征。XRD测试结果表明,经900℃煅烧能形成较好的Cr,Nd:GGG相;FT-IR测试发现在655,614,571cm-1出现了比较尖锐的吸收峰,这是由于形成了GGG相,这和XRD测试结果一致;SEM照片显示Cr,Nd:GGG前驱体在900℃煅烧3 h得到粉体的粒子呈圆球形及类球形,分布较为均匀,直径为49.5 nm;荧光测试结果表明,Cr,Nd:GGG样品的最强荧光发射峰位于1063 nm左右,是Nd3+的4F3/2→4I11/2能级跃迁导致的荧光发射,并且相比于单掺Nd3+样品的荧光发射,双掺Cr3+,Nd3+(少量Cr3+)样品荧光强度增强,这个现象说明Cr3+-Nd3+之间存在能量传递。     

掺钕三硼酸铋晶体(Nd:BiB_3O_6)的光谱性质

采用顶部籽晶法, 生长了掺钕的新型非线性光学晶体Nd:BiB3O6, 测量了该晶体的折射率, 并拟合了晶体的折射率色散参数. 同时还测量了晶体的室温吸收谱, 并与0.2 mol/L的 NdCl3溶液的室温吸收谱进行了分析比较. 根据Judd-Ofelt理论, 拟合出晶体场唯象强度参数: Ω2 = 0.1776 × 10-20, Ω4 = 0.1282 × 10-20, Ω6 = 0.1357 × 10-20 cm2. 计算了各能级的辐射跃迁几率AJ,J', 荧光辐射寿命τ, 荧光分支比βJ'， 振子强度fJ,J'等. 根据这些光学参量, 讨论了该晶体的部分性能和应用前景.     

高密度发光材料BiTaO4∶Pr3+和BiTaO4的发光特性研究

研究了BiTaO4∶Pr3+, BiTaO4的光致发光性质, 测量了BiTaO4的红外透射和漫反射光谱. BiTaO4的光致发光光谱发射峰位于约420, 440, 465 nm; 其激发谱在约330～370 nm范围有明显的激发. BiTaO4∶Pr3+的光致发光光谱为Pr3+的特征发射, 主峰为606 nm, 来自Pr3+的3P0→3H6跃迁; 其激发谱由来自于基质的峰值为325 nm和范围在375～430 nm的宽激发带以及Pr3+的特征激发组成, 325 nm, 375～430 nm的激发带可能分别来自钽酸根团的电荷迁移跃迁和基质的带间缺陷能级的吸收; 在BiTaO4∶Pr3+中存在着基质→Pr3+的能量传递. 由于BiTaO4∶Pr3+基质的密度和Pr3+的发光强度均超过PbWO4, 因此BiTaO4∶Pr3+可能是潜在的重闪烁体.     

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.     

不同掺杂浓度Yb3+:YAl3 (BO3)4晶体光谱研究

采用顶部籽晶法生长了不同浓度Yb3+:YAl3(BO3)4(Yb:YAB)晶体,X射线粉末衍射(XRD)结果表明晶体的结构与YAB相同.研究了室温下不同掺杂浓度Yb:YAB晶体的偏振吸收光谱,以及块状的偏振荧光谱和粉末的非偏振荧光光谱,通过对不同浓度掺杂Yb:YAB晶体粉末的非偏振荧光谱的分析,实验结果表明:随着Yb3+离子掺杂浓度的增加,辐射陷阱效应对荧光谱的影响越来越严重;因此,提出了Yb:YAB晶体中荧光谱的重心波长移动与Yb3+离子掺杂浓度之间的经验关系来定量分析Yb3+离子掺杂浓度变化对辐射陷阱的影响.并且比较了不同浓度Yb:YAB晶体的光谱参数.结果表明高浓度Yb:YAB晶体是一种潜在的微片和自倍频激光材料.     

特殊的GdVO_4∶Eu~(3 )发光的温度特性

ＧｄＶＯ4 作为良好的激光基质被广泛研究 ,Ｇｄ ＶＯ4 掺Ｐｒ3 ,Ｎｄ3 ,Ｈｏ3 ,Ｅｒ3 ,Ｔｍ3 ,Ｙｂ3 的激光材料已有报道[1～ 4 ] 。虽然ＧｄＶＯ4 ∶Ｅｕ3 不是激光材料 ,但它是良好的红光材料 ,主峰发射位于 619ｎｍ。ＧｄＶＯ4 ∶Ｅｕ3 的发光强度高 ,与Ｙ2 Ｏ2 Ｓ∶Ｅｕ和ＹＶＯ4 ∶Ｅｕ的发光为同一量级[5] 。Ｇｄ3 Ｅｕ3 是研究能量传递的极好体系。通常发光体的发射强度是随着温度的升高而降低的 ,最近的实验表明ＧｄＶＯ4 ∶Ｅｕ3 的发光强度随着温度的升高不但不降低反而不断增强 ,且温度高达 60 0Ｋ都尚未见饱和。1　 实　验实…     

Bi3+掺杂对YVO4∶Yb3+近红外发光的敏化作用

用高温固相法合成了Yb3+、Bi3+共掺的YVO4,研究了BI3+的掺入对YVO4∶Yb3+发光光谱的影响和近红外发光的敏化作用.X射线衍射图谱研究表明:掺入Yb3+、Bi3+之后,基质YVO4的品格结构没有发生明显变化.Bi3+的掺入不仅显著增强了样品中yb3+的特征远红外发光强度,还使YVO4∶Yb3+激发光谱的范围红移,当Bi3+掺入的摩尔分数从0增加到0.05时,样品的最强激发峰位置从335 nm红移至352 nm,激发光谱范围由300-360 nm扩宽至300-430 nm.优化的Bi3+掺入量为0.03.初步讨论了VO3-4,Bi3+和Yb3+间的能量传递机理.结果表明Bi3+的共掺使YVO4∶Yb3+样品对长波紫外光的响应性能大大改善,作为一种基于量子剪裁的光谱转换材料,可以更好地匹配太阳光的能量谱,有助于提高硅太阳能电池的光电转换效率.     

MgAl2O4∶Er^3+,Yb^3+荧光粉的制备及其上转换发光性能

以尿素为沉淀剂,采用低温水热法结合煅烧过程制备出MgAl2O4∶Er^3+,Yb^3+上转换荧光粉,并对样品的结构、微观形貌及上转换发光性能予以表征。结果表明,随尿素加入量的增大,产物主形貌由六角片状结构向纳米棒状转变,经1100℃煅烧可得纯相镁铝尖晶石结构,且Er^3+和Yb^3+能有效进入MgAl2O4晶格并占据Mg^2+位置形成均匀固溶体。在980 nm光激发下,MgAl2O4∶1.0%(n/n)Er^3+,x%(n/n)Yb^3+(x=0~8.0)荧光粉表现出在524、545 nm处绿光以及658 nm处的强红光发射,红绿光强度均在5.0%(n/n)Yb^3+掺杂时达到最大,但红绿光强度比却在7.0%(n/n)Yb^3+掺杂时达到最大值5.2,这归因于Er^3+-Er^3+之间交叉弛豫(CR)在红光发射过程中所起的重要作用。通过控制荧光粉中Yb^3+的掺杂量,能初步实现对于黄绿光色度的有效调控。     

双掺Er3+,Yb3+离子KY(WO4)2晶体的光谱性质

研究分析了用助熔剂法生长的Er^3 /Yb^3 :KY(WO4)2晶体在室温下的吸收光谱和发射光谱，在吸收谱的350－1750nm区域，除了900－1050nm的谱带是Er^3 ,Yb^3 的共同谱带，其他的都属于Er^3 的谱带，用266nm激发时产生540－560，660－680，850－870，1450－1600nm四个发射带，用976nm激发时产生的主要是Er^3 的1450－1600nm发射带，这两 的能量转移机制不相同。     

Ca3Al2Ge3O12:Cr3+的光谱性质及晶场参数计算

为了解Cr3 离子在钙铝锗酸盐Ca3Al2Ge3O12石榴石中的光谱性质,合成了Ca3Al2Ge3O12:Cr3 多晶材料;测量了其X射线衍射图,漫反射光谱,激发、发射光谱等;分析了Cr3 离子在钙铝锗酸盐中的发光特性;计算了其晶场强度(Dq/B),Stokes位移(ΔEs)及黄昆-里斯因子(S)等.在450nm激发下,Ca3Al2Ge3O12:Cr3 室温发射光谱主要由三个宽带及附加其上的弱R线构成,分别对应于Cr3 离子的4T1、4T2、2T2到4A2能级跃迁.低温时R线变得强而锐.通过计算,Dq/B=2.43,ΔEs=1884cm-1,S=5.21.表明在Ca3Al2Ge3O12中Cr3 离子处于较弱的晶场强度,电子-声子耦合较强,为发展可调谐激光材料提供重要线索.     

Li_2SrSiO_4:Eu~(2+),Nd~(3+)中Eu~(2+)和Nd~(3+)的光谱性质和能量传递

在还原气氛下采用高温固相法制备了Li2SrSiO4:Eu2+,Nd3+发光材料,测量了它们的可见和近红外激发光谱和发射光谱及Eu2+的荧光寿命,研究了Eu2+和Nd3+掺入对其发光性质的影响。结果表明,当Eu2+的浓度为0.01,Nd3+的浓度为0.05时,样品的近红外发光强度最强;Eu2+的发射光谱和Nd3+激发光谱之间的光谱交叠范围较大,Eu2+和Nd3+之间存在着高效无辐射能量传递,能量传递效率约为55.7%,Eu2+的掺入可显著地敏化Nd3+的近红外发光。     

Tm3+,Yb3+双掺KLa(WO4)2晶体的生长及光谱特性研究

以Yb3 作为Tm3 的敏化剂,采用泡生法生长了四方晶系的Tm,Yb∶KLW晶体(Tm3 ,Yb3 掺杂浓度分别为1%和8%(原子分数))。测试了晶体的红外光谱和拉曼光谱,并对出现的峰值进行了振动归属。分析了晶体的吸收光谱,计算了相应的光谱参数。从荧光光谱可以看出,在1028 nm附近,Yb3 发射主峰的发射线宽达16 nm,对应的是Yb3 的2F5/2和2F7/2的最低能态之间的跃迁;Tm3 在1768 nm处的荧光发射峰半高宽为40 nm左右。测试了晶体的上转换荧光谱,分别在485 nm,643 nm处得到了上转换蓝光和红光,并分析了相应的上转换机制。     

Growth and Spectroscopic Properties of Nd3＋：Sr3Gd2（BO3）4 Crystal

<正>This paper reports the growth,X-ray diffraction and spectroscopy of Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 crystal.A Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 crystal with dimensions ofφ20×45 mm~3 has been grown by the Czochralski method.Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 crystal belongs to the orthorhombic system,space group Pnma(D_(2h))with a=0.7401,b=1.604 and c=0.8755 nm.The absorption and emission spectra of Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 were investigated.The absorption cross sectionσ_a is 3.11×10~(-20)cm~2 at 808 nm. The absorption transition at 808 nm has an FWHM of 14 nm.The luminescence lifetimeτ_f is 51.7 us.The emission cross sectionσ_e at 1064 nm wavelength is 1.09×10~(-19)cm~2.     

Ho3+,Yb3+双掺KGd(WO4)2激光晶体的光谱性能

钨酸钆钾是一种新型的激光基质材料.以Yb3 作为Ho3 的敏化剂,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的HoYbKGW晶体.测试了晶体的红外光谱和拉曼光谱,并对出现的峰值进行了振动归属.分析了晶体的吸收光谱,计算了相应的光谱参数.从荧光光谱可以看出,在1022 nm附近,Yb3 发射主峰的发射线宽达14 nm,对应的是Yb3 的2F5/2和2 F7/2的最低能态之间的跃迁;Ho3 在1985 nm处的荧光发射峰半高宽为45 nm左右,发射截面积为σemp=1.79×10-20cm2.测试了晶体的上转换荧光谱,得到了较强的上转换红光,并分析了相应的上转换机制.     

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…     

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 …     

Spectral Parameters of Nd^3＋ inthe Nd^3＋：GdMgB5O10 Crystal

1 INTRODUCTION With the development of diode-pumped solid-statelasers, the search of more efficient materials for diode-pumped solid-state lasers is becoming more and moreimportant. The good laser materials should have thefeatures of large absorption coefficient and large ab-sorption line widths, as well as large emission crosssection at the emission wavelength. In the past years,a number of Nd3 -doped crystals, such as Nd3 :YVO4 , Nd3 :YAG[2], Nd3 :KLW[3] and Nd3 : [1]YAP…