溶胶-凝胶法制备二氧化钛及其上转换发光研究

实验以钛酸丁酯为前躯体,乙醇为溶剂,冰乙酸为催化剂,以溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粉体.通过对样品进行XRD分析,能谱分析及扫描电镜分析得到样品是金红石型结构的粉体,样品中含有所掺杂的元素Ho和Yb,样品颗粒非常细小,并有明显的团聚现象,颗粒呈球形.在常温下选用中心波长为980 nm、最大输出功率500 mV二极管激...     

pH值和尿素浓度对Yb3+/Er3+共掺杂Y2O3微纳米晶的形成及上转换荧光性质的影响

利用均相共沉淀法, 通过调节前驱体溶液的pH值和尿素浓度, 经700 ℃烧结后合成一系列Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺上转换微纳米晶颗粒. 用X射线衍射（XRD）、 透射电子显微镜（TEM）、 Fourier变换红外光谱（FITR）和荧光光谱对样品的物相结构、 微观形貌和发光性能进行表征, 并分析上转换机理. 实验结果表明： 前驱体溶液中的pH值对Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺粒径影响较大, 随着pH值的升高, 粒径明显增大, 样品在绿色(500～600 nm)和红色(650～700 nm)的上转换荧光强度明显增强, 红绿比逐渐减小; 尿素浓度对Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺纳米颗粒的影响较小.     

掺钕PLZT电光陶瓷的光辐射特性

研究了掺钕锆钛酸铅(PLZT)电光陶瓷的光学特性,利用Judd-O fe lt(J-O)理论计算该材料的强度参量:Ω2=0.7747×1-0 20cm2,Ω4=0.9856×1-0 20cm2,Ω6=0.9264×1-0 20cm2,并用强度参量计算了4F3/2亚稳态的辐射寿命(394μs)、受激发射截面iσj、荧光分支比,测量了4F3/2亚稳态的荧光寿命(168μs)并计算了该能级的荧光量子效率.同时还研究了该材料在803 nm激发下的上转换荧光特性.分析表明掺钕PLZT电光陶瓷在多功能器件、集成光学等方面有潜在的应用价值.     

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.     

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.     

YF_3:Er~(3+)纳米纤维的制备与上转换发光性能

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,经过氧化焙烧得到Y2O3:Er3+纳米纤维,再通过双坩埚氟化法制得YF3:Er3+纳米纤维。通过XRD、SEM、EDS和荧光光谱分析对样品的形貌和性质进行了表征。结果表明所制得YF3:Er3+纳米纤维是纯正交相,带有空间群Pnma。YF3:Er3+纳米纤维的直径大约为(89±11)nm且分布均匀。上转换发射光谱分析显示,在980nm激发下,YF3:Er3+纳米纤维在526、543和653nm处发射出强的绿光和弱的红光,它们分别归属于Er3+的2 H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4Il5/2能级跃迁;在532nm可见光激发下,YF3:Er3+纳米纤维能够在1.52μm处产生近红外发射。随着Er3+浓度的增加,YF3:Er3+纳米纤维发光强度逐渐增大。由色坐标(CIE)图可知,YF3:Er3+纳米纤维所发射的颜色位于色坐标的绿光区。此外,还提出了YF3:Er3+纳米纤维可能的形成机理。     

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。     

ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的红外上转换效率测试研究

采用化学溶液沉积法制备了一系列不同厚度的具有上转换特性的电子俘获材料ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜,利用短波红外激光及双通道功率计测试了它们的上转换效率。指出了ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的上转换效率不仅与厚度有关系,并且存在“耗尽”现象。ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的上转换效率随着厚度的增加呈现先上升后下降的趋势,厚度在30μm左右的薄膜上转换效率最高。     

基于钛基复合材料的赭曲霉毒素A的光催化降解研究

制备了一种钛基光催化材料,研究了其对赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的降解效率,分析了OTA在光催化降解过程中的产物,为霉菌毒素的脱除提供了新方法.采用钛酸酯水解法,在上转换材料NaYF4:Yb,Tm表面包覆锐钛矿TiO2纳米层形成核壳结构光催化材料NaYF4∶Yb,Tm@TiO2,借助TEM、XRD、...     

用于光学频率转换防伪检测的光电接发集成器件研究

以光学频率上转换检测理论为基础,设计产生特定波长的光发射芯片,用来激发转换材料的表面产生另一个特定波长的光学信号,通过设计专用光接收芯片接收进行检测判决。采用混合集成技术,将光发射芯片、光接收芯片、光滤波片、弱光信号处理系统集成到微型化系统模块中,解决了原有分离器件检测的问题,提高了检测准确度和集成度,可以运用到综合防伪检测系统中。