ZBLAN:Er3+,Yb3+上转换发光光谱的研究

测量了ZBLAN :Er3+ ,Yb3+ 的光致发光光谱和上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化 ,讨论了两种光谱中出现的一些物理过程     

Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米晶上转换发光性能的研究

稀土离子掺杂的上转换纳米材料具有优异的光学性能,在光电等领域具有广阔的应用前景。本文采用溶剂热法,以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂合成了的粗细均匀的六棱柱形的六方相Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米棒。X射线研究表明适量的Al3+掺杂对NaGdF4的晶相没有产生影响,但使主衍射峰的位置发生偏移。在980nm激光激发下,与未掺杂的纳米晶相比,在Al3+的掺杂浓度为15%时,红绿光发光最大强度分别增强了5.7倍和5倍,且4F9 /2能级的荧光寿命被延长。Al3+掺杂对上转换发光的改善是因Er3+附近局部对称性的降低和粒子表面吸附基团的减少所致。     

Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛关注.本文总结了稀土离子常见的几种上转换发光机制,分析了Tm3+离子在不同泵浦方式下的上转换发光及上转换发光效率对激光脉冲持续时间、敏化剂和基质成份的依赖关系,综述了Tm3+离子掺杂的上转换发光材料的研究现状,并对Tm3+离子上转换发光的研究及应用进行了展望.     

YF3:Yb3+,Er3+纳米簇的蓝绿色上转换发光

通过水热法合成了YF3∶Yb3+,Er3+纳米簇,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对簇状结构进行观察,研究其上转换发光性质.结果表明,样品在978 nm LD激发下,具有很强的蓝色(4F5/2→4I15/2和2P3/2→4I11/2)和绿色(4S3/2,2H11/2→4I15/2)上转换发射光;样品的上转换发光强度随激发功率的不同而变化,表明绿色、蓝色上转换发光分别属于双光子和三光子能量传递过程.     

一种有效的上转换荧光粉Y3O4Br:E3+

采用高温固相法合成了纯相的Y3O4Br:Er3+(n(Y3+):n(Er3+) ＝1％,下同）上转换荧光粉,并用X射线衍射对其结构进行了表征.研究了在514.5nm激光激发下Y3O4Br:Er3+的斯托克斯发射光谱及980,785nm激光激发下Y3O4Br:Er3+上转换发射光谱.通过上转换发光强度对泵浦激光功率的依赖关系研究了上转换发光机制,证明了样品的绿光和红光上转换发射均是双光子过程.值得关注的是,Y3O4Br:Er3+样品在泵浦密度约为0.33mW/mm2(980nm)激光的激发下,可以观察到很强的绿光发射,这表明Y3O4Br:Er3+荧光粉是一种有效的上转换荧光粉.     

直流电弧放电法制备Er~(3+)-Yb~(3+):Al_2O_3纳米粒子的上转换发光特性研究

采用直流电弧放电法成功制备了粒度约60nm的Er3+-Yb3+共掺杂Al2O3纳米粒子.通过978nm激光二极管(LD)激发,获得位于526,547nm的绿色和677nm的红色上转换发光,分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁.退火对于样品的上转换发光具有较大影响:退火前,红色发光明显,退火后则以绿色发光为主.(ErYb)3Al5O12和α-(Al,Er,Yb)2O3混合相中增强的激发态吸收4I11/2+光子→4F7/2和能量传递2F5/2(Yb3+)+4I11/2(Er3+)→2F7/2(Yb3+)+4F7/2(Er3+)过程导致绿色上转换发光显著增加.绿色和红色上转换发光过程均为双光子上转换吸收.结果表明直流电弧放电法是一种极具发展潜力的光学材料制备方法.     

PbxNayYzF2x+y+3z+3m∶Erm3+上转换发光粉的低温燃烧合成及表征

采用低温燃烧合成（LCS）法一步合成了Pb_xNa_yY_zF_2x+y+3z+3m:Er_m3+氟化物体系1 550 nm响应的红外上转换发光材料. 通过正交实验研究了4种阳离子影响发光性能的主次关系及最佳配比,研究了燃料用量对晶相形成及上转换发光性能的影响. 采用X射线粉末衍射仪、透射电镜、荧光分光光度计（耦合1 550 nm激光器）等手段对样品的物相、形貌及发光性能进行了测试与表征. 结果表明:阳离子含量对红光发射强度影响的主次关系为Y3+,Pb2+,Na+,Er3+,最佳配比为Pb_0.004Na_0.003 Y_0.003 F_0.032:Er3+_0.004. 燃料取2.5倍理论用量时样品的结晶度和发光强度最高.      

Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体荧光光谱性质

室温下测量了用968 nm LD激发Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体的上转换发光,并讨论其上转换发光机制.同时测量了Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体的荧光光谱和吸收光谱,发现Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体的荧光半高宽可达68 nm,利用McCumber理论计算了1 531 nm处的受激发射截面为3.52 pm2,这表明Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体是一种优良的潜在上转换激光器增益介质.     

一种有效的上转换荧光粉Y3O4Br∶Er3+

采用高温固相法合成了纯相的Y3O4Br∶Er3+(n(Y3+)∶n(Er3+)=1%,下同)上转换荧光粉,并用X射线衍射对其结构进行了表征.研究了在514.5 nm激光激发下Y3O4Br∶Er3+的斯托克斯发射光谱及980,785 nm激光激发下Y3O4Br∶Er3+上转换发射光谱.通过上转换发光强度对泵浦激光功率的依赖关系研究了上转换发光机制,证明了样品的绿光和红光上转换发射均是双光子过程.值得关注的是,Y3O4Br∶Er3+样品在泵浦密度约为0.33 mW/mm2(980 nm)激光的激发下,可以观察到很强的绿光发射,这表明Y3O4Br∶Er3+荧光粉是一种有效的上转换荧光粉.     

ZBLAN: Pr，Yb中双频上转换实验研究

本文对Pr3+离子双频上转换发光进行了研究.实验中选用Pr3+和Yb3+：ZBLAN玻璃作为频率上转换发光材料;分析了上转换发光强度和离子掺杂浓度的关系,得出了实现较清晰双频上转换三维立体图像的实验条件.     

一种掺铒离子化合物的上转换发光的研究

合成了一种新型掺Er 离子化合物的上转换发光材料,测量了此材料在短波段的上转换发光光谱和激发光谱,初步研究了它们在短波段的上转换发光过程:短波段的上转换发光分别为三光子或四光子过程.还比较了掺杂敏化剂和不掺敏化剂两种情况下的上转换发光的变化情况     

Pr3+∶Y2SiO5晶体中橙—蓝频率上转换过程

测量了Pr³⁺∶Y₂SiO₅晶体的吸收谱, 标定了室温下Pr³⁺在Y₂SiO₅晶体4f²组态内的能级. 利用579 nm激光激发Pr³⁺∶Y₂SiO₅晶体, 观察到480~515 nm上转换荧光带. 运用时间分辨激光光谱技术测量了³P₀能级的上转换荧光衰减曲线. 通过研究上转换荧光的衰减曲线、 吸收谱、 激发谱和上转换荧光强度与泵浦激光单脉冲能量的关系, 确定了以¹D₂为中间态的能量转移上转换主要是上转换机制.      

In掺杂对Er:LiNbO3晶体上转换荧光性能的影响

采用Czochralski方法生长了同成分Er(1%):LiNbO3和In(2%):Er(1%):LiNbO3晶体(摩尔分数)。采用红外透射光谱来研究晶体样品的缺陷结构,研究发现,随着In3+离子的掺入,Er:LiNbO3晶体的OH吸收峰发生紫移,由3481cm-1移至3 508 cm-1。以飞秒激光为激发光源测试了晶体样品的上转换荧光光谱,发现In:Er:LiNbO3晶体中Er3+离子的发光强度有明显提高。结合紫外-可见吸收光谱和上转换光谱,分析了In:Er:LiNbO3晶体中In3+的掺入使Er:LiNbO3上转换发光强度增强的原因,这些结果表明In:Er:LiNbO3晶体用作激光器的增益介质有助于进一步改善激光器性能。     

Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺新型氟氧化物玻璃上转换发光

在980nm近红外激光激发下,Tm3+/Yb3+共掺的新型氟氧化物玻璃呈现了强烈的上转换蓝光、红光和近红外光发射.随着Tm3+和Yb3+含量的增加,上转换蓝光和红光的强度都先增大后减小,它们的最佳掺杂物质的量分数分别为0.06%和3%.对上转换发光强度和激发光功率的关系进行了研究,研究表明上转换蓝光和红光发射都是三光子的吸收过程,近红外光的发射是两光子吸收过程.     

上转换材料LiLa(MoO4)2:Yb3+,Er3+(Tm3+)的制备及其光谱性质测定

采用溶胶-凝胶法制备了上转换材料LiLa(MoO4)2:Yb3+,Er3+(Tm3+),并对其进行了X射线衍射分析以及荧光光谱测定.在980 nm红外激光器激发下,LiLa(MoO4)2:Yb3+,Er3+发出波长为530 nm和550 nm的绿色可见光,而LiLa(MoO4)2:Yb3+,Tm3+发出波长为475 nm的蓝色可见光.对Yb3+/Er3+和Yb3+/Tm3+双掺体系的上转换发光机理进行了探讨,其中Er3+发出绿色上转换光的过程为双光子过程,而Tm3+发出蓝色上转换光的过程为三光子过程.     

Dy3+和Tb3+离子掺杂的稀土硼酸盐玻璃的光谱性质

合成 Ｄｙ３＋ , Ｔｂ３＋ 掺杂的稀土硼酸盐玻璃． 测试基质玻璃的透过率光谱及 Ｄｙ３＋ , Ｔｂ３＋单掺和双掺玻璃的激发和发射光谱． 观察并分析该体系中 Ｄｙ３＋ 敏化 Ｔｂ３＋ 发光的现象     

Preparation and upconversion luminescence of YVO<Subscript>4</Subscript>:Er<Subscript>3+</Subscript>, Yb<Subscript>3+</Subscript>

YVO₄:Er³⁺, Yb³⁺ with varying Yb³⁺ concentrations were prepared by a precipitation method. The results of X-ray diffraction (XRD) show that all the samples have a tetragonal zircon structure; the calculated average crystallite sizes are in the range of 14–22 nm. The lattice constants and cell volume of the samples decrease slightly with the increase in Yb³⁺ concentration. The upconversion luminescence spectra of all the samples were studied under 980 nm laser excitation. The strong green emission is observed, which is attributed to the ²H_11/2 → ⁴I_15/2 and ⁴S_3/2→⁴I_15/2 transitions of Er³⁺, and the red emission peaks in 650–675 nm can be ignored. The emission intensity for the sample depends on the Yb³⁺ concentration. These results reveal that the upconversion processes of YVO₄:Er³⁺, Yb³⁺ are related to the structure and the doping Yb³⁺ concentration of the sample.     

基于4f5d能级的Pr3+∶ZBLAN上转换紫外光纤放大器

运用稳态粒子数速率方程和传播方程理论, 研究Pr³⁺∶ZBLAN光纤中基于 4f5d能级的上转换紫外光纤放大器的激光动力学过程. 计算了输入信号饱和功率、 输出功率、 斜率效率和最佳光纤长度等参量, 并与光纤振荡器的结果做了比较. 结果表明, 输入信号存在一个饱和功率, 大于该值时, 输出功率基本上与输入信号功率无关. 信号光饱和功率约为3 mW, 且几乎不随泵浦功率和光纤长度变化. 在相同条件下, 放大器输出功率和斜率效率可达到振荡器的2~3倍. 利用光纤放大器可有效提高Pr³⁺∶ZBLAN光纤4f5d上转换紫外激光器系统的输出功率和斜率效率.     

Laser Cooling Using Anti-Stokes Fluorescencein Yb3+-Doped Fluorozirconate Glasses

The fluorozirconate glasses ZBLANP( ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF-PbF2) doped with different Yb3+ concentration were prepared. The Raman spectra and absorption spectra are measured to substantiate the existence of phonon-assisted emission. After analyzing the normalized absorption spectra of samples with different Yb3+-doped concentration, we calculated the maximum cooling effect in the 3 wt% Yb3+-doped sample pumped at 1 012.5 nm. The corresponding cooling capability is about -4.09 ℃/W and the cooling efficiency reaches 1.76%.