【摘 要】
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稀土掺杂发光材料在光纤通信、光纤放大器、激光技术等光电子器件领域有着广阔的应用前景,是当前光电子材料领域研究的热点之一。本文采用改进的溶胶—凝胶法制备稀土掺杂BST纳米粉体。研究了3mol%Ho3+、（1、3、5、7m0l%）Er3+单掺和（Yb3+Er3+）共掺的BST纳米粉体的光谱性质,讨论了BST纳米粉体上转换发光机理和浓度淬灭机理。采用改进的溶胶—凝胶法制备了不同稀土离子种类及不同浓度掺杂
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稀土掺杂发光材料在光纤通信、光纤放大器、激光技术等光电子器件领域有着广阔的应用前景,是当前光电子材料领域研究的热点之一。本文采用改进的溶胶—凝胶法制备稀土掺杂BST纳米粉体。研究了3mol%Ho3+、（1、3、5、7m0l%）Er3+单掺和（Yb3+Er3+）共掺的BST纳米粉体的光谱性质,讨论了BST纳米粉体上转换发光机理和浓度淬灭机理。采用改进的溶胶—凝胶法制备了不同稀土离子种类及不同浓度掺杂BST纳米粉体,XRD表明所有样品均为多晶钙钛矿结构,TEM显示BST纳米粉体的粒径在100nm左右。基于J-O理论和吸收谱计算出了Ho3+掺杂的BST纳米粉体光谱学参数。用J-O理论拟合吸收光谱得到3mol%Ho3+掺杂的BST纳米粉体的晶体场强度参数Ω2、Ω4、Ω6分别为0.229×10-20、0.515×10-20、0.761×10-20cm2。系统计算出样品中Ho3+各个能级的自发辐射概率、荧光分支比和辐射寿命。在514nm激光激发下,出现了中心波长位于545nm、650nm、706nm和753nm的发光带,分别对应于（5F4,5S2）→5I8、5Fs→5I8、5I4→5I8和（5F4,5S2）→5I7的跃迁。计算出了各发射带的受激发射截面。用J-O理论计算不同Er3+浓度掺杂的BST纳米粉体的谱线强度、自发辐射概率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。通过荧光衰减谱得到2H11-2能级的寿命为116.31μs,计算出2H11/2能级荧光量子效率为38.77%。在514nm激光激发下所有样品均出现了五个中心波长位于522nm、545nm、654nm、801nm和851nm的发光带,分别对应于2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2,4F9/2→4I15/2,4I9/2→4I15/2和4S3/2→4I13/2的跃迁。分析讨论了斯托克斯发光机理和浓度淬灭机理。研究了Er3+单掺和（Yb3+,Er3+）共掺的BST纳米粉体上转换发光,在785nm激光激发下,不同Er3+浓度掺杂的BST纳米粉体均出现了中心波长位于407nm、523nm和547nm发光带。分别对应于2H9/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2的跃迁。在800nm荧光激发下,不同（Yb3+,Er3+）浓度共掺的BST纳米粉体均出现了两个中心波长位于468nm和537nm的发光带,分别对应于4F3/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2的跃迁,分析讨论了上转换发光机理和浓度淬灭机理。
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