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.     

氧化锌基薄膜的制备及其光学性质的研究现状

ZnO作为制造高效率短波长发光和激光器件的理想材料,在磁学和电学等方面已经取得了巨大的研究进展,但是在掺杂状态对调控ZnO薄膜的发光行为方面至今鲜有报道。介绍了ZnO薄膜材料的基本结构和特性,综述了ZnO基薄膜的制备技术及其优缺点。此外,借助紫外发光和可见发光这两种发光机制,探讨了Co、Sn单掺及Co、Sn共掺ZnO薄膜的可见光发光特性,同时指出掺杂元素和掺杂量对薄膜能带结构的影响。最后,对ZnO基薄膜材料的应用工作和今后的发展方向进行了展望。     

上转换蓝色发光材料KY3F10: Tm, Yb的光电特性

制备了上转换发光显示器中发蓝光的上转换发光材料KY₃F₁₀:Tm,Yb.测试了该材料的XRD衍射图谱.给出了该材料在980 nm激光激发下的发光光谱.分析了该材料的上转换发光机理,得到480 nm峰值发光是由Tm³⁺的¹G₄→³H₆跃迁产生的.KY₃F₁₀:Tm,Yb具有较强的上转换蓝光,同时存在的较弱的红光易于用滤色膜滤除,满足显示对三基色中蓝色的要求.该材料是上转换发光显示所需的一种较好的蓝光材料.     

铒/镱掺杂多金属氧酸盐的制备及其近红外发光性研究

制备了高发射率的Keggin结构的铒镱共掺稀土多金属氧酸盐ZnPOM:Er3+,Yb3+,样品在室温980 nm激光激发下具有很强的位于1551nm的近红外发射,共掺样品中镱是铒有效的敏化剂,详细地探讨了镱铒间样品能量传递及近红外发光机理.     

稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光性能研究

采用高温固相法分别合成了单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺以及铒钬共掺的硼硅酸盐玻璃,研究了掺杂离子的掺杂浓度对荧光强度的影响,并详细分析了不同离子掺杂的硼硅酸盐玻璃的上转换发光机理.在泵浦波长为978nm时,硼硅酸盐玻璃呈现橙红色光(590nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁),红色光(610nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁;695nm,Eu~(3+)的5 D0→7F4跃迁),绿色光(552nm,Ho~(3+)的5S2→5I8及Er~(3+)的4S3/2→4I15/2跃迁).研究表明:Er~(3+)作为激活剂,Eu~(3+)与Er~(3+)之间存在能量传递,Yb~(3+)做了敏化剂,增加了Er~(3+)的上转换发光效率,Ho~(3+)与Er~(3+)之间存在着能量传递.     

氧化物掺杂稀土的上转换材料研究进展

综述非稀土氧化物基质和稀土氧化物基质上转换发光材料的研究进展.介绍氧化物基质上转化材料的制备方法、基质结构和激发条件等对上转化发光强度及发光波长的影响;阐述氧化物基质上转换材料的发光机理.认为氧化物是今后上转化材料的重点研究方向,随着研究的深入它将替代氟化物和氯化物而成为上转换材料的主要基质材料,同时,提出了氧化物基质改进的方向.     

稀土纳米上转换发光材料研究进展

概述了纳米上转换发光材料的研究价值和应用前景;介绍了4种常用的制备方法——燃烧法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法;总结了常用的激活剂离子和基质材料;并以稀土离子掺杂的纳米Gd2O3上转换发光为例,讨论了上转换发光机理;最后,对目前取得的一些最新结果进行了总结和展望.     

Er3+离子掺杂的碲酸盐玻璃光谱性质分析

用976 nm光激发测量了室温下掺Er3 碲酸盐玻璃的上转换发光,讨论了上转换发光机制.同时测量了掺Er3 离子碲酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱,发现掺Er3 离子碲酸盐玻璃的荧光半高宽可达80 nm,应用McCumber理论计算了1 531 nm处的受激发射截面可达0.75×10-20cm2.对Er3 离子在不同基质玻璃中光谱特性的比较,发现了Er3 离子在碲酸盐玻璃中具有相对较高的受激发射截面和宽的荧光半高宽.     

掺杂ZnWO4晶体的研究现状与进展

ZnWO4单晶是一种优良的基质晶体材料,过渡金属离子和稀土离子能够较容易地掺杂进去,从而使掺杂ZnWO4晶体具有闪烁发光、上转换发光、可调谐激光等性能。本文从闪烁发光、上转换发光、可调谐激光和大功率LD泵浦发光等几个方面,介绍了掺杂ZnWO4晶体在生长技术、性能测试和发光机理等方面的研究进展。     

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.     

退火对Er3+和Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃样品上转换发光的影响

测量了Er3+和Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后两种样品的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化,并对比讨论了其上转换发光特性.     

铒掺杂二氧化钛纳米制备及上转换性能研究

以溶胶-凝胶法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光纳米粉,通过XRD、SEM、上转换荧光发光谱等测试,对不同物质的量百分比Er3+掺杂和热处理温度的TiO2纳米粉进行了上转换性能研究,并对其发光机理进行了分析.结果表明,适量Er3+物质的量百分比及适当热处理温度有利于增强TiO2纳米粉的上转换发光性能.Er3+:TiO2粉体在980 nm激发下在539～567 nm范围获得绿光、在669 nm处获得红光.随着Er3+的物质的量百分比增加,绿光增强,红光减弱(小于1%);物质的量百分比继续增加,绿、红光均弱.随着焙烧温度的升高,绿光增强,红光减弱.当Er3+掺杂物质的量百分比为1%;焙烧温度为800℃时,获得的绿光强度较高、色彩单一.     

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。     

掺Er3+Al2O3平面光波导放大器理论计算

利用速率方程模型,通过求稳态解,比较了1480、980、820nm3种波长泵浦时的掺Er^3 Al2O3平面光波导放大器的增益与泵浦功率和掺铒浓度的关系。在确定的泵浦功率下,存在最佳掺铒浓度,可得到最大增益,并且泵浦功率增大,最佳掺铒浓度也增大。同时分析了激发态吸收和合作上转换对增益的影响;高功率泵浦时,激发态吸收对增益的影响明显,高浓度Er^3 时,合作上转换对增益的影响显著,并提高了放大器阈值泵浦功率。     

Sr2CeO4/Ln3+(Ln=Er,Ho,Tm)的微波合成与荧光性质

首次采用微波法合成了Sr2CeO4/Ln3 (Ln=Er,Ho,Tm)荧光体.研究了样品的荧光性质,并观察到Er3 ,Ho3 ,Tm3 掺杂的Sr2CeO4材料的上转换发光现象.荧光光谱证实,存在基质Sr2CeO4向稀土离子Ln3 的能量传递.     

Upconversion luminescence properties of Mn2+-doped NaYF4:Yb/Er nanoparticles

NaYF₄:Yb/Er upconversion nanoparticles doped with Mn²⁺ were synthesized by hydrothermal method. The upconversion photoluminescence measured by 975 nm continuous wave laser indicates that the as-synthesized samples generated green and red color emission with various intensity ratio ranging from 3.25 to 548.35, which is highly correlative to the dopant concentration of Mn²⁺. However, there is no red emission enhancement observed in Cu²⁺-doped NaYF₄:Yb/Er nanoparticles.     

Dy~(3+)在Ca_(1-x)Sr_xS:Eu~(2+)Er~(3+)中的光致发光特性

研究加入Dr3+离子后的Ca1-xSrxS:Eu2+，Er3+的荧光激发光谱、发射光谱及余辉时间．结果表明，Ca1-xSrxS:Eu2+，Dy3+，Er3+是一种发光效率高、余辉时间长的红色发光材料．     

Ho~(3+)/Yb~(3+)和Er~(3+)/Yb~(3+)共掺氟氧化物玻璃的上转换发光

研究了Ho3+/Yb3+和Er3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃的上转换发光性质.结果表明,在980 nm近红外激光激发下,Ho3+/Yb3+和Er3+/Yb3+共掺样品都呈现了强烈的上转换红光和绿光发射.随着Ho3+和Er3+浓度的增加,红光和绿光的强度都先增大后减小,x≈0.1%时发光强度达到最大,而后逐渐减小,它们的最佳掺杂量分布在低浓度区域.上转换发光强度和激发光功率的关系表明上转换红光和绿光发射都是双光子的吸收过程.     

Effect of alkali metal oxides on upconversion fluorescence properties of germanatetellurite glasses

Upconversion emissions of Yb^3 /Er^3 -codoped germanate-tellurite glasses have been investigated upon the excitation of 980 nm laser diode (LD). It is found that upconversion luminescence intensities significantly increase with the increasing size of alkali metal ions. Raman spectra show that the maximum phonon energies (MPE) of glass hosts are unchanged with the replacement of alkali metal oxides, indicating that MPE is not the reason for the increase of upconversion fluorescence intensities. The analysis of the non-radiative transition of Er^3 demonstrates that the decrease of the maximum energy phonon density is the main reason for the enhanced fluorescence intensities.