掺铒铋酸盐玻璃光谱性质的组分依赖性研究

通过测试掺铒铋酸盐玻璃43Bi2O3-xB2O3-（57-x）SiO2（x=10，20，30，40，50mol％）中Er^3＋离子的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命及荧光强度，结合Judd—Ofelt和McCumber理论，对玻璃中Er^3＋离子光谱性质随玻璃组分的依赖关系进行了系统研究．研究结果显示，掺铒铋酸盐玻璃具有较其它玻璃优异的光谱性质．随着玻璃中组分B2O3含量的增加，强度参量Ω6、荧光半高宽和能级^4I15／2→^4I13/2间自发辐射跃迁几率相应增加，而荧光寿命、荧光强度和受激发射峰值截面相应减小，带宽品质因子（σe^pcak×FWHM）在组分B2O3含量30mol％时达到最大．     

Judd-Ofelt光谱分析理论

对Judd-Ofelt光谱分析理论(J-O理论)的发展和应用进行了综述。J-O理论用于分析固体中的稀土离子的吸收、发射光谱,可计算它们的跃迁几率、谱线强度、能级寿命、发射截面等。在J-O理论中考虑J混合后,可使理论和实验结果更好地吻合。采用改进的J-O理论,可较好地对Pr3+光谱进行分析。由TPM方法,可用非极化光透射光谱来分析各向异性晶体的光谱性质,并且对样品的加工无特殊定向要求。对于重叠吸收光谱带,拟合J-O参数时可以近似为一个带进行处理。利用荧光寿命也可对J-O参数进行计算。     

铒离子浓度对掺Er3+碲酸盐玻璃的Judd-Ofelt理论参数的影响

制备了四种不同铒离子掺杂浓度的碲酸盐玻璃,通过测定吸收光谱计算了吸收谱线的振子强度,根据Judd-Ofelt理论计算了不同浓度下Er3 离子发光光谱的强度参数Ωi(i=2,4,6),计算了自发辐射电偶和磁偶跃迁概率、辐射寿命、荧光分支比等参数,讨论了Er3 离子浓度变化对以上这些参数的影响.测试了Er3 :4I13/2→4I15/2跃迁对应的荧光光谱和Er3 :4I13/2能级荧光寿命.最后应用McCumber理论计算了玻璃中Er3 :4I13/2→415/2跃迁对应的受激发射截面大小.结果表明:振子强度基本上随Er3 离子浓度的增大而增强;随着Er3 离子浓度的增加,自发辐射跃迁概率A基本呈现出递增的趋势,但荧光分支比β却只有很小的变化;Er3 :4I13/2→4I15/2的发射截面随Er3 离子浓度的增大而改变很小,有效线宽都在50 nm左右.     

稀土离子掺杂的AlF3基氟化物玻璃

在800和970!nm LD激发下,分别研究了Er3+单掺和Yb3+,Tm3+共掺的AlF3基(AYF,AZF)玻璃中上转换发光、能量传递和浓度猝灭.在Er3+掺杂的AlF3基玻璃,随着Er3+掺杂量的增加,红光与绿光上转换发光强度比(Ired/Igreen)增加,这被认为与两个Er3+离子(一个在4I9/2态、另一个在4S3/2态)的交叉弛豫过程有关.在Tm3+-Yb3+共掺的AlF3基玻璃中,发现对于Tm3+的浓度猝灭,蓝光跃迁比近红外荧光跃迁表现更明显,研究还发现Yb3+-Tm3+共掺AYF和AZF玻璃存在Yb3+离子对上转换发光的猝灭现象,这被认为可能是Tm3+(3F4)→Yb(3F5/2)反向能量传递的结果.     

固体材料中稀土离子荧光寿命的研究

本文用激光激发和荧光探测技术测定了Eu2+、Eu3+、Ce3+、Dy3+、Nd3+和Tb3+离子在一些发光材料和激光晶体等固体中的荧光寿命,其寿命值从几十纳秒到几毫秒.为此对寿命测量技术进行了探讨以适应如此宽广的时间范围.从测得的寿命数据解释了材料内激活离子的性质和相互作用.     

一种稀土离子发射截面的计算方法

介绍一种将McCumber理论和Judd-Oflet理论结合起来计算稀土离子从激光发态跃迁回基态的发射截面的方法,这种方法非常简单,只需要测量离子的吸收光谱。计算了氟化物玻璃中稀土离子Tm3 ,Yb^3 和Er^3 第一激发态的发射截面,其结果表明这种方法是很实用的。     

稀土离子掺杂的AlF3基氟化物玻璃

在800和970nm LD激发下,分别研究了Er^3＋单掺和Yb^3＋,Tm^3＋共掺的AlF₃基(AYF,AZF)玻璃中上转换发光、能量传递和浓度猝灭.在Er³⁺掺杂的AlF₃基玻璃,随着Er³⁺掺杂量的增加,红光与绿光上转换发光强度比(I_red/I_green)增加,这被认为与两个Er³⁺离子 关键词： 稀土离子 氟铝酸盐玻璃     

掺Er磷酸盐玻璃中红外发光特性研究

报道了一种最新型可用于1．5μm光纤通信传输介质的掺Er^3 的磷酸盐玻璃,通过对其吸收谱的测量,可看到在970nm附近有一很强的吸收峰,适合于采用LD激光泵浦。我们在发射波长为970nm的半导体激光器激发下测量了这种材料的发射谱,观察到在红外波段1540nm处在强发射峰。我们从吸收谱出发拟合出了J－O强度参数,进而计算出了Er^3 离子各相关跃迁的理论振子强度、实验振子强度及自发辐射系数,从结果可得出理论和实验是相符的。     

Er3+和Yb3+共掺碲酸盐玻璃的光谱性质

研究了Er3+ 和Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质 ,分析了碲酸盐玻璃中Er3 + 的上转换发光机制 ,应用Judd Ofelt理论计算了玻璃的强度参量Ωt(t =2 ,4,6 ) ,分别为Ω2 =4.74× 10 - 2 0 cm2 ,Ω4=1.46× 10 - 2 0 cm2 ,Ω6 =0 .6 4× 10 - 2 0 cm2 ,计算了Er3+ 离子的自发跃迁几率、荧光分支比 ,应用McCumber理论计算了受激发射截面 ,并比较了Er3 + 在不同基质玻璃中的光谱特性。     

稀土铝磷酸盐玻璃中镨离子的可见光致发光

研究了稀土铝磷酸盐5.8Li2O-3CaO-5BaO-6Al2O3-4.2La2O3-66P2O5(LCBALP)玻璃中镨离子的可见光致发光特性,采用积分球测试系统对其绝对荧光光谱进行表征。1D2→3H4的自发辐射跃迁几率和最大受激发射截面分别为926.5 s-1和3.5×10-21cm2。在蓝色LED激发下,镨离子可见特征发射峰的辐射通量和光通量分别为112.6μW和29.7 mlm,其可见特征发射的总荧光量子产率为4.1%。光学玻璃中镨离子的光谱评估为其在光电子器件和紧凑型照明光源领域的发展提供了重要的参考依据。     

Tm3+掺杂的MFT玻璃材料的升频转换发光及光学性质的JO计算

本文报道了Tm³⁺离子在MFT玻璃材料中的光学性质.测量了吸收光谱,利用JO理论计算了不同能级的寿命、跃迁分支比及跃迁几率,计算了一些能级的辐射跃迁振子强度.测量了650nm激发下蓝色升频转换发光,讨论了升频转换发光强度与激发光功率的关系,计算了¹D₂→³H₄和¹G₄→³H₆两个蓝色跃迁的发射截面.     

反应离子刻蚀与离子刻蚀方法的研究与比较

在制备所有的NbN超导隧道结的过程中,为了得到良好的隧道结,刻蚀是很关键的一步,我们对反应离子刻蚀(RIE)和离子刻蚀两种不同的方法进行了研究比较.通过对多层结构用三种不同的方法刻蚀,再进行SEM观察切面图像,发现离子刻蚀出来的薄膜边缘,与离子源与基片摆放的方向有很大的关系,而RIE刻蚀的结区边缘较为平缓且结果稳定,有利于我们制备更好质量的超导隧道结.     

十种稀土金属电阻的压力效应

 使用Bundy和Dunn发展起来的带有烧结金刚石砧的Drickamer型高压装置，用固定点测压法标定实验压力，在室温及0~43 GPa的压力范围内测量了稀土金属中Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Lu和Yb的电阻随压力的变化。在各稀土元素的电阻随压力变化的曲线上，观测到了若干“凸起”和斜率突变点，根据Jayaraman提出的三价稀土在压力作用下的相变顺序，得到了这些突（凸）变点分别对应着hcp→Sm-type→dhcp→fcc相变顺序中的某一类型的相变压力。此外还观测到了Pr、Gd、Tb的fcc相随着压力再增高而发生的相变，根据已报导的关于Pr的工作，推测Gd和Tb的这一相变应为fcc→dfcc相变，它们分别发生在22.0和24.5 GPa。在本工作所得结果基础上对Johansson的三价稀土总相图进行了修正。     

Er3+在二氧化硅介孔分子筛中的高效率发光及其分析

研究了一种新型的负载Er³⁺的二氧化硅介孔分子筛纳米材料,分析了其在有无功能化试剂全氟甲基磺酰(bis(perfluoromethylsulfonyl)amine)修饰作用下的吸收和荧光光谱特性,获得了高强度的荧光发射. 应用Judd-Ofelt理论计算了强度参数(Ω₂＝1.88×10^-20cm²,Ω₄＝5.45×10^-20cm^{2关键词： 发光 二氧化硅介孔分子筛 稀土离子 Judd-Ofelt理论}     

压气机无级间冷燃气轮机性能的理论研究

本文针对压气机入口喷水方式,探讨了利用水的显热及蒸发潜热对压缩空气进行连续冷却的效果,建立了连续冷却（无级间冷）数学模型,在理论上研究了最大注水量、最佳注水量、以及注水最小压比,分析了相应循环的性能特点。     

Gd3+→Tb3+的双光子敏化发光现象

本文首次报导了Tb0.7Gd0.3P5O14非晶在DCM染料激光的激发下,Gd3+→Tb3+的双光子敏化发光现象.在考虑了Judd-Pooler的自旋轨道相互作用三级微扰项之后,较好地解释了实验结果与Axe的二级双光子吸收理论的偏差.     

用He-like离子特征谱线测量等离子体电子温度和电子密度

本文详细叙述了利用He-like离子的特征谱线诊断等离子体的电子密度和电子温度的方法,给出了共振线与双电子伴线的强度比随电子温度的变化曲线和共振线与互组合线的强度比随电子密度的变化曲线。并且根据实验测得的上述两组谱线的强度比,定出激光产生等离子体的电子温度和电子密度。     

Sm3+在玻璃中的发光以及Sb6+、Ce6+、Gd3+对Sm3+发光性质的影响

本文研究了单掺(Sm3+,Ce3+、Gd3+.Sb3+、双掺(Sm3++Ce3+、Sm3++Gd3+,Sm3++Sb3+)和兰掺(Sm3++Gd3++Ce3+)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Sm3+发光性质的影响以及Ce3+,Gd3+、Sb3+、Ce3++Gd3+对Sm3+的敏化作用。     

重力场中的熵产生研究

重力场中的大气处于非平衡态，其温度是空间的函数，不同的等温面之间要产生热流，从而改变熵的空间分布。本文推导出重力场中的熵产生公式，并描绘出熵产生随高度变化的近似曲线。     

无简并微扰论公式的研究

本文介绍了Ｗｉｇｎｅｒ公式，Ｇｏｌｄｓｔｏｎｅ公式与Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ公式及其递推形式，比较表明，Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ公式的递推形式更容易利用计算机程序实现。文中还给出了逐级计算非连通项到任意级的方法。