Tb3+掺杂Y2O3纳米晶体中Tb3+离子4f5d跃迁及能量传递的研究

采用燃烧法制备了不同Tb3 掺杂浓度和不同粒径的Y2O3:Tb纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应Tb3 掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、激发光谱、X射线衍射谱和荧光衰减曲线,并拍摄了不同粒径样品的透射电子显微镜(TEM)照片。研究纳米Y2O3∶Tb晶体粉末中Tb3 离子的4f5d跃迁发现,由于在近表面的低结晶度环境和颗粒内部的高结晶度环境中Tb3 离子4f5d跃迁对应的激发峰位置不同,不同粒径样品中处于这两种环境的Tb3 离子比例也不同,激发谱的谱线形状存在较大差别,还对Tb3 离子的能量传递进行了研究,发现Y2O3∶Tb晶体粉末中Tb3 的(5D3,7F6)→(5D4,7F0)能量传递类型为受纳米限域效应影响很大的电偶极电偶极相互作用;引起5D4→7F5(543nm)发光浓度猝灭的是不同Tb3 离子5D4能级之间交换相互类型的能量传递,此类型的能量传递受纳米限域效应影响较小。     

高能掺镱离子光纤激光器的研究

从激光器的速率方程出发,对光纤激光器的工作原理以及输出特性进行了研究,得到了光纤激光器在稳态条件下阈值条件和激光器输出功率的表达式.利用数值模拟结果对光纤激光器基本参量进行分析和论证.为光纤激光器的优化设计提供理论依据.并提出了全光纤型光纤激光器的实验方法.获得了最大功率7.5 W、波长1080 nm、峰值半宽0.11 nm的连续单模激光输出.     

共沉淀法制备Y(P,V)O4:Tm3+荧光粉及其光致发光

采用氨水、双氧水和磷酸氢二铵溶液作沉淀剂,通过共沉淀法制备出Y(P,V)O4：Tm^3 荧光粉,利用XRD、SEM、紫外以及真空紫外激发下的发射光谱对其进行研究。结果表明：共沉淀法制备的Y(P,V)O4：Tm^3 荧光粉的颗粒形貌好,在147nm真空紫外光和254nm紫外光激发下,荧光粉发射主峰位于476nm,色坐标范围为：0．167≤x≤0．200;0．146≤y≤0．183。从这些结果来看,Y(P,V)O4：Tm^3 体系还不能满足实际应用的要求,仍需进一步的深入研究以改善其性能。     

Eu3+掺杂硅酸盐玻璃的变温发射光谱特性

研究了从77K到670K不同基质、不同掺杂浓度下硅酸盐玻璃中Eu^3 离子在488nm激光激发下的变温荧光发射特性。发现有些样品荧光发射强度先随温度升高而增强而后又随温度升高而减弱;而有些样品的荧光发射强度在观察温度区域内随温度升高一直增强。本文用热激后、声子辅助吸收过程和无辐射能量传递过程造成的温度猝灭相互关系的机制解释了样品荧光发射强度随温度的变化关系,用同一公式拟合了这些样品的变温曲线。比较了不同激发通道的数量关系,计算了样品的温度猝灭值。     

Yb3+和Er3+共掺杂氟硼酸盐玻璃材料光学跃迁及红外到可见上转换

利用Ｊ－Ｏ理论和吸收光谱实验数据计算了Ｅｒ＾３＋掺杂的氟硼酸盐玻璃材料的光学跃迁参数,从而得到了一些能级间跃迁的振子强度、跃迁几率、分支比、及寿命等数据。在室温下观察到了在９７０ｎｍＬＤ激发下红色和绿色上转换发光,讨论了红色上转换发光强度与ＬＤ电流的关系。     

单分子-光子泵制冷理论——概念的引入及单分子泵的量子跃迁过程

从单个分子的角度出发研究反Stokes荧光制冷的微观机制,提出了单分子-光子制冷泵的物理概念,预言了物质世界可能实现的体积最小的制冷器.系统地描述了单分子-光子泵（SMPC）的工作原理,研究了SMPC的量子跃迁过程;给出了SMPC单次量子跃迁可以达到的最大制冷系数,指出了SMPC制冷过程中的几率特性,并模拟了作为单分子-光子泵的单个Yb^3＋离子的热力学行为.     

Er~(3+)掺杂硼硅酸盐玻璃的近红外发射特性研究

利用高温熔融法合成了掺Er3+硼硅酸盐玻璃。测量了样品的吸收光谱,由J-O理论得到了强度参数Ωλ(λ=2,4,6)及一些相关参数。用970nm光激发测量了10～300K之间的近红外发射光谱。利用McCumber理论拟合得到了1.53μm发射的受激发射截面,并与测量得到的发射光谱线形符合较好。由受激发射截面和发射光谱得到的半高全宽分别为59和56nm。利用能级简化模型讨论了样品的红外变温发射光谱,提出了增大1.53μm发射带宽的途径。     

Er3+掺杂铌磷酸盐玻璃材料的光谱性质

采用熔融猝灭方法制备了掺杂不同浓度Er^3 离子的铌磷酸盐玻璃材料，测量了该材料的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命。计算了在该玻璃材料中Er^3 的光学跃迁强度参数，同时计算了部分能级之间光学跃迁的振子强度、跃迁几率以及辐射跃迁寿命。应用两种不同的方法计算了^4I13／2→^4I15／2受激发射截面，结果证明存在的自吸收很小。荧光寿命随浓度的变化关系表明，^4I13／2能级的能量传递是电偶极类型的，同时证明在低浓度下该能级的量子效率接近100％。所有这些研究结果表明，该材料可能成为新的集成光学器件材料的候选者。     

高质量纳米ZnO薄膜的光致发光特性研究

报道了利用低压-金属有机物化学气相沉积技术生长纳米ZnS薄膜，然后，将ZnS薄膜在氧气中于800℃温度下进行热氧化制备高质量纳米ZnO薄膜.x射线衍射结果表明，纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿多晶结构.室温下观察到一束强的紫外(3.26 eV) 光致发光和很弱的深能级发射.根据激子峰的半高宽度与温度的关系确定了激子-纵向光学声子（LO）的耦合强度（ГLO）.由于量子限域效应使ГLO减少较多. 关键词： 光致发光 热氧化 激子 纳米ZnO薄膜