新型掺Er3+碲酸盐玻璃光谱性质与Judd-Ofelt理论分析

采用高温熔融法制备了掺Er3 :TeO2-SiO2-Na2O系列玻璃样品.测试了样品中Er3 的发射光谱和吸收光谱.利用Judd-Ofelt理论计算了Judd-Ofelt强度参数Ωλ(λ=2,4,6)、Er3 各能级间跃迁的振子强度、跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等参数.利用测得的发射光谱计算了Er3 :4I13/2→4I15/2的荧光半高全宽(FWHM)值,其数值最大为63 nm.讨论了强度参数Ω6值与FWHM的关系及SiO2的含量对碲酸盐玻璃的光谱参数和光谱特性影响.结果表明,可以通过调整基质玻璃的组分来增加Ω6值,进而增强Er3 的1.5μm处的发射带宽.适量的SiO2的引入,提高了玻璃基质中Er-O键的共价性和玻璃刚性,使Er3 :4I13/2的辐射寿命最大值达到3.1 ms,同时还改善了Er3 的光谱性质,使得其玻璃基质更适合作为实现宽带放大和高增益放大的基质材料.     

镧对铒镱共掺碲钨酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性的影响

制备了铒镱共掺玻璃样品TeO2-WO3-La2O3研究了铒镱共掺碲钨镧酸盐光谱性质和热稳定性．测试了样品的吸收光谱、荧光光谱、玻璃的热稳定性以及荧光寿命．应用J—O理论计算了玻璃的三个强度参数Ωt（t=2,4,6）,主要分析了强度参数Ω2和玻璃成分的变化关系．测得了Er^3＋在1．5um发射谱的荧光半高宽和Er^3＋的^4I13/2能级寿命,应用McCumber理论计算了Er^3＋在1．5um处的受激发射截面．玻璃样品均没出现析晶开始温度（t）,研究结果表明TeO2-WO3-La2O3是制备宽带光纤放大器的理想基质材料．     

新型掺铒碲酸盐玻璃的发光特性研究

采用高温熔融法制备了掺Er3 碲酸盐系列玻璃样品.测试了样品的吸收光谱、发射光谱.应用Judd-O felt理论拟合出了Er3 在各系列玻璃样品中的Judd-O felt强度参数(Ωλ(λ=2,4,6)),并用其数值分析了Er3 周围的结构特性.应用Mc-Cumber理论计算了Er3 4I13/2能级的受激发射截面(peδeak(λ)).利用测得的发射光谱计算了Er3 :4I13/2→4I15/2能级跃迁的荧光半高全宽(FWHM),结合peδeak(λ)值对玻璃宽带特性做出了表征,并比较了不同基质玻璃的宽带特性.     

新型TeO2-SiO2-ZnO-B2O3玻璃的光谱特性和热稳定性研究

采用高温熔融法制备了新型TeO2-SiO2-ZnO-B2O3系列掺铒碲酸盐玻璃,测试了样品的吸收光谱、发射光谱及差热分析曲线,利用McCumber理论和Judd-Ofelt理论计算了样品的受激发射截面σe和J-O强度参数Ω1(t=2,4,6).结果表明,在BT60玻璃中,△Tmax值为142℃,受激发射截面σemax =0.75×10-20 cm2,且其在1.53μm附近的发射带宽可达到92 nm.可见,BT60玻璃是制造掺铒光纤放大器的理想材料.     

Er:LiNbO3晶体拉曼光谱与荧光光谱研究

以Czochralski提拉法生长出一系列Er: LiNbO3晶体(Er: 1.0mol%, 2.0mol%, 3.0mol%),测量室温下的拉曼光谱和荧光光谱,比较不同Er3 掺杂浓度晶体发现,Er: LiNbO3晶体振动模的对称性及分布几乎不改变,但随着Er3 掺杂浓度的改变,其拉曼峰位轻微向短波数方向移动,拉曼光谱及荧光光谱强度也出现变化.     

Yb3+浓度对Er:Yb掺杂SiO2:PbF2玻璃上转换荧光强度的影响

将Er2O3和Yb2O3掺杂杂到SiO2和PbF2混合物中，烧结后，制成约2mm厚的薄片样品，为了便于比较而获得最佳的Yb^3离子浓度使上转换荧光峰强度最强，各样品中SiO2,PbF2和Er2O3的摩尔百分比是固定的，Yb2O3的浓度分别使用了0．6mol%,1.4mol%,2.40mol%,4.66mol%和8.0mol，在930nmLED激发下，测量了这五种样品的荧光光谱，观察到上转换谱线主要有绿光（约528nm,540nm,547nm和550nm)，红光（约652nm,665nm和668nm)，蓝光（约487nm和493nm)，紫光（约412nm)和近红外光（约802nm,845nm,852nm)，发现对于以上五种Yb2O3浓度的样品其浓度为2．4mol％样品上转换荧光的峰强度是最强的，其中绿光比其它谱线更强。     

Dy^3＋和Tb^3＋离子掺杂的稀土硼酸盐玻璃的光谱性质

合成Ｄｙ＾３＋,Ｔｂ＾３＋掺杂的稀土硼酸盐玻璃,测试基质玻璃的透过率光谱及Ｄｙ＾３＋、Ｔｂ＾３＋单掺和双掺玻璃的激发和发射光谱,观察并分析该体系中Ｄｙ＾３＋发光的现象。     

掺杂Eu^3＋的磷钨酸钠玻璃的合成及发光特征

本工作采和高温固相反应法合成掺杂１％Ｅｕ＾３＋离子的不同Ｐ２０５／ＷＯ３比例的磷钨酸钠玻璃，测定３９４ｎｍ和４６４ｎｍ激发下的荧光光谱，探讨了掺杂Ｅｕ＾３＋离子的磷钨酸钠玻璃的发光特性。     

Gd3+掺杂纳米SnO2锂离子电池负极材料的制备与电化学性能研究

以SnCl4为锡源,Gd3+为掺杂离子,采用水热法制备出不同掺杂浓度的SnO2纳米晶.运用XRD、TEM、FT-IR以及充放电测试等手段对其结构、形貌、电化学性能进行了表征.结果表明所制备样品为四方晶系金红石型SnO2,Gd3+以替位方式掺入SnO2纳米晶中.当名义Gd3+掺杂浓度达到15%时,SnO2纳米颗粒转变为纳米棒.电化学性能表征发现SnO2纳米棒的首次充放电容量、循环稳定性以及库伦效率都要高于纳米颗粒,并且经过50次循环后SnO2纳米棒的比容量仍保持有370mAh/g.研究结果表明,由于掺杂的作用,调节了材料的形貌与尺寸,改善了SnO2纳米晶的电化学性能.     

铁掺杂热电材料Ca_3Co_4O_(9+δ)的制备及其磁性研究

采用溶胶-凝胶的方法制备了热电材料Ca3Co4-xFexO9+δ(x=0~0.5)的粉体.研究了烧结温度及Fe掺杂含量对粉体微观结构的影响.X射线衍射(XRD)测试结果表明,热处理温度越高,样品的结晶度越好.但是,样品在升到一定温度后会分解.从样品的扫描电子显微(SEM)照片来看,材料的晶粒形状尺寸均匀.通过振动样品强磁计(VSM)测试样品磁性发现样品的磁性随着掺杂Fe的浓度增加而增强.     

掺铒氟化物非晶材料的上转换发光研究

研究了掺铒氟化物非晶材料中铒离子在４８８ｎｍ激光激发下的发光光谱特性。观察到了７个带的荧光谱。解释了各个带的发光机制,并从中获得有关上转换发光的有益信息。     

稀土铒离子掺杂的ZrF2-SiO2发光性质研究

制备了Er3+掺杂的ZrF2-SiO2材料,测量样品的吸收谱和在980nmLD激发下的上转换荧光发射谱.分析了稀土Er3+中4f电子跃迁的特征,证实了在980nm泵浦的激发下,ZrF2-SiO2Er3+在404、445nm和525、548nm附近的蓝/绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA).     

氟氧化物基质中Er3+绿光上转换发光

多种稀土离子掺杂在蓝/绿可见波段和紫外波段存在受激发射,可能成为制备短波长激光、发光半导体重要的候选材料.近年来,对稀土Er3+上转换发光的研究有了长足发展,在多种基质中发现了Er3+在蓝/绿可见波段的上转换发光.分析了稀土Er3+中4f电子跃迁的特征,讨论了不同基质对Er3+在可见波段上转换发光的影响,提出了在980nmLD的激发下,氟氧化物基质中Er3+在550～525nm附近的绿光上转换发光过程是激发态吸收(ESA),给出了4I15/2→4I11/2→4F7/2步进双光子吸收、激发态4F7/2→2H11/2和4F7/2→4S3/2的无辐射跃迁、4S3/2→4I15/2和2H11/2→4I15/2绿光上转换发光机制.     

汞光谱灯热结构设计和热分析

高频无极汞灯是汞离子微波频标系统的重要组成部分,而由于射频加热作用,光谱灯处于过热工作状态,直接影响194.2 nm光谱线的强度和稳定性,最终影响整机输出频率信号性能。因此,光谱灯散热结构设计和热分析是汞离子微波频标的一项重要内容。本设计以铝合金灯罩作为散热基座,试验表明,灯罩能明显改善光谱灯的散热性能,使光谱灯温度接近工作点温度。同时,利用热仿真软件Flotherm对光谱灯进行热力学仿真分析,仿真结果跟试验数据基本吻合。     

掺钕塑料光纤放大特性数值模拟

从四能级速率方程和功率传输方程出发,分析了掺钕塑料光纤的放大特性.分析了信号增益与光纤长度的关系,当泵浦功率为200 m W时,最佳增益长度为70 cm,波长1068 nm荧光对应最大增益为10.5 d B.分析了信号增益随泵浦功率、光纤纤芯的变化规律,得到了减小光纤芯径是降低阈值泵浦功率有效途径之一的结论.     

用非线性映照及逆映照法设计制备LaxBa1-xTiO3纳米晶的工艺参数

利用溶胶-凝胶法合成钡钛镧前驱体,经干燥、焙烧等工艺制备了一系列镧掺杂钛酸钡纳米多晶粉体,并通过XRD确定原始晶粒尺寸。利用非线性映照以原始晶粒尺寸作为目标值对样本进行分类,并在分类图上进行逆映照,以对工艺参数进行设计。按设计结果进行验证实验,制备出了预期结果的镧掺杂钛酸钡纳米多晶材料。     

纳米晶ZrO_2(CaO)∶Er~(3+)的制备及发光性质研究

用化学共沉淀法制备了Er3+掺杂浓度不同、煅烧温度不同的纳米晶ZrO2(CaO)∶Er3+系列发光粉体,所制备的粉体均具有Er3+离子特征强室温荧光发射.同时观测到Er3+离子的上转换发射.讨论了上转换发射的跃迁机制,976 nm激发下的上转换过程是双光子过程.荧光强度与掺Er3+浓度关系研究表明:在相同条件下,用378nm荧光激发,分别测量了Er3+不同浓度800℃煅烧样品的发射谱,掺Er3+浓度达0.6%(摩尔分数)时达到最大,然后又随之降低.     

二氧化硅气凝胶的表面改性及热稳定性的研究

采用溶胶-凝胶法在常压下经三甲基氯硅烷改性后成功制备出了疏水性二氧化硅气凝胶,并通过红外光谱(IR)、接触角的测定和差热-热重(DTA-TG)分析方法对二氧化硅气凝胶改性前后的化学成份、疏水性能和热稳定性进行了研究.结果表明,经改性后的样品确实为疏水性二氧化硅气凝胶,热稳定性良好,可承受1 100 ℃的高温,足以满足航空、航天以及民用工业中对超级隔热保温材料的要求.