Pr３＋∶ZBLAN光纤中4f5d能级上转换激发

利用粒子数速率方程和有关的辐射跃迁理论， 计算模拟了Pr^３＋∶ZBLAN光纤中Pr^３＋离子4f5d能级频率上转换激发的动力学过程. 在不同Pr^３＋浓度下， 研究了抽运功率的 纵向分布和有效光纤长度随抽运功率的变化关系， 给出抽运效率与抽运功率的变化关系. 通过 计算各能级的粒子数密度， 给出可能与4f〖KG*9〗5d组态形成布居数反转的4f ²能级.     

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.     

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.     

Pr3+∶Y2 SiO5 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.     

基于能量传递的Pr3+:Ce3+:ZBLAN光纤中上转换激光器的研究

在Pr3+:Ce3+:ZBLAN光纤中,研究了Pr3+的4f5d上转换激发后向Ce3+的5d能级进行能量传递产生激光的可行性.考虑了以1D2为上转换中间能级的最佳泵浦方案,利用相关实验数据建立了粒子数速率方程和传播方程.经过数值计算表明:在此光纤中利用Pr3+向Ce3+的能量传递过程中,能够产生以Ce3+的5d能级为工作能级的激光振荡;最佳光纤长度为0.2m;输出镜的最佳反射率为70%～90%;阈值泵浦功率在20W以上.     

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.      

Pr(0.5)Yb(3):ZBLAN双频激发上转换的研究

报道了Pr(0.5)Yb(3):ZBLAN玻璃在960 nm半导体激光和氙灯光双频激发下的激发态吸收上转换现象. 发现上转换发射谱的480.1, 519.0, 601.9和631.8 nm的上转换发光与常规荧光发射谱的荧光吻合得很好, 还发现双频激发下的上转换激发谱有3组明显的谱峰, 它们依次对应于856.0 nm的[¹G₄(Pr³⁺)→¹I₆(Pr³⁺)+¹G₄(Pr³⁺)→³P₁(Pr³⁺)]的上转换激发跃迁, 789.0 nm的¹G₄(Pr³⁺)→³P₂(Pr³⁺)的上转换激发跃迁, 803.7 nm的³H₆(Pr^{3+)→1D₂(Pr3+)的上转换激发跃迁. 1G₄(Pr3+)→1I₆(Pr3+)的上转换过程因其振子强度f=23.040×10-6很大而尤其强, 在上转换激发谱上呈现出了一个强的激发态吸收上转换激发峰. 这导致了Pr(0.5)Yb(3):ZBLAN玻璃在一束激光和一束常规连续光的双频激发下的新颖有趣的激发态上转换发光现象.}     

Al3+改性CaMoO4∶Pr3+荧光粉的发光性能

采用高温固相法合成了Al~(3+)掺杂的CaMoO_4:Pr~(3+)系列荧光粉,通过X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪等仪器对样品的物相、组成、结构及发光性能等进行了表征。X射线衍射结果表明,本次试验成功制备了CaMoO_4:Pr~(3+),Al~(3+)系列荧光粉,Pr~(3+)离子和Al~(3+)离子的共掺杂没有改变CaMoO_4基质的晶体结构;荧光光谱表明,CaMoO_4:Pr~(3+),Al~(3+)的~3P_0→~3H_6跃迁的发光强度随Al~(3+)离子掺杂浓度的增加呈先增大后降低的变化趋势,当Al~(3+)离子掺杂浓度为0.07时,发光强度达到最大,说明添加一定量的Al~(3+)可以提高CaMoO_4:Pr~(3+)材料的发光强度。     

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     

Ce3+掺杂YAlO3晶体的结构性质和4f→5d跃迁的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)超单胞模型方法和基于波函数的镶嵌团簇方法,计算研究了Ce3+掺杂YAlO3晶体的结构性质和4f→5d跃迁.DFT计算结果表明,Ce3+替代Y3+离子引起掺杂格位周围局域结构各向异性畸变.基于DFT优化超单胞结构,构造以Ce3+为中心镶嵌团簇,通过基于波函数的CASSCF/CASPT2/SO方法计算获得Ce3+4f1和5d1组态分裂能级能量,得到的4f→5d跃迁能量与实验结果符合相当好.5d1能态的Mulliken自旋布居分析结果表明,5d1能级性质与立方晶场作用结果明显不同,从而证实了先前基于半经验分子轨道计算得出的结论.最后,5d1能级波函数分析结果表明,自旋-轨道耦合效应对于Ce3+5d1组态较低能级分裂比较重要.     

Er~(3+):NaYF_4纳米晶玻璃陶瓷的频率上转换动力学分析

通过测量Er3+:NaYF4纳米晶玻璃陶瓷的吸收光谱和上转换荧光光谱,结合Judd-Ofelt理论,计算Er3+各个能级间的辐射跃迁几率和无辐射跃迁几率.建立并求解Er3+的上转换速率方程,采用拟合归一化的荧光衰变实验曲线的方法,得到Er3+:NaYF4纳米晶玻璃陶瓷的频率上转换系数C22=1.8025×10-16cm3·s-1,C33=8.1930×10-16cm3·s-1.利用Judd-Ofelt理论和速率方程计算得到样品的上转换效率ηuc为5.687%.结果表明,该材料具有较大的上转换系数和较高的上转换效率,是一种较优异的上转换材料.     

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.     

Pr3+∶Y2SiO5 晶体中电磁感应光透明及群速度减慢

利用光与物质相互作用的密度矩阵方程及其数值解研究Λ型Pr³⁺∶Y₂SiO₅晶体的电磁感应光透明（EIT）和光群速度减慢（SGV）, 分析非均匀加宽及相干驱动场强度对EIT和SGV的影响, 理论与实验结果相符.      

紫外激光激发下Er3+ ∶YAG晶体的荧光谱

利用时间分辨激光诱导荧光光谱技术, 用262 nm和276 nm紫外激光对原子数分数为x(Er³⁺)=10.5%和x(Er³⁺)=8.4%两种情况下Er³⁺ ∶YAG晶体的4D5/2和2H9/2能级分别共振激发, 记录了每种情况下的荧光发射谱, 对其中所有荧光谱峰对应的能级跃迁做了详细标定. 用Judd-Ofelt理论计算其辐射跃迁几率, 发现实验荧光强度比和理论辐射跃迁几率比基本一致.     

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.     

Y2O3:Er3+:Yb3+纳米材料的制备及其上转换发光特性

以水热法合成了Yb3+,Er3+共掺杂的Y2O3纳米材料,并通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜及荧光分光光度计对样品的物相结构、微观形貌及粒度、光谱性质等进行分析表征.结果表明,样品结构属于纯立方晶系,样品形貌为棒状,其直径约100 nm,长度达到微米级,并且无明显团聚,分散性较好.样品在980 nm LD激发下,发蓝(408 nm)、绿(520~570 nm)和红色光(650~670 nm),与之对应的辐射跃迁分别属于2H9/2→4I15/22、H11/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2.     

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.     

Nd~(3+)∶KLa(MoO_4)_2激光晶体的光谱特性分析

采用中频感应提拉法生长出了Nd3+∶KLa(MoO4)2单晶,测试其室温下非偏振吸收光谱、荧光发射光谱.805 nm处吸收峰半峰宽10 nm,吸收截面为3.74×10-20cm2.主荧光发射峰位于1 059.45 nm处,荧光寿命160.6μs.利用Judd-Ofelt理论计算出J-O强度参数Ωt(t=2,4,6)及自发辐射概率、荧光分支比、辐射寿命、荧光量子效率及受激发射截面等参数.     

YAG:Ce~(3+)荧光粉最佳配方及其烧结工艺的探究(英文)

由于YAG:Ce3+荧光粉在白光发光二极管中的广泛应用,使其受到越来越多的关注.但是出于商业利益,其最佳配方和烧结工艺却是保密的.利用固相法,通过控制所掺杂Ce3+的浓度及调节烧结温度制备一系列YAG:Ce3+荧光粉.测试结果表明:当激发光波长为460 nm时,该荧光粉的发射波长为540 nm;最佳掺杂Ce3+的浓度及烧结温度分别为2%和1 400℃;此外,发射波长有红移的现象,此更符合现代固态照明对色度的需要.     

六方相NaYF4∶Yb3+,Er3+晶体的制备及上转换发光性能

采用水热法制备形貌规整、尺寸均一的β-NaYF4:Yb3+,Er3+微米片,借助X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分析技术研究不同反应温度、反应时间对合成产物的物相、形貌和尺寸的影响。结果表明:随着反应温度的升高和反应时间的延长,生成的产物由α-NaYF4纳米颗粒逐渐转变为β-NaYF4微米片。当反应温度为220℃、反应时间为24 h时,得到了直径为2.9μm、厚度为1.3μm的片状β-NaYF4:Yb3+,Er3+粉体。荧光光谱分析表明,在980 nm激光激发下,β-NaYF4:20%Yb3+,2%Er3+粉体能够发射出绿光(波长521和539 nm)和红光(波长654 nm)。