【摘 要】
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氟氧化物玻璃体系是近些年发展起来的新型基质材料,可以应用于长距离的光纤放大器,三维显示等领域,是一种量子效率高、声子能量低的荧光基质材料,引起了人们的极大重视。
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氟氧化物玻璃体系是近些年发展起来的新型基质材料,可以应用于长距离的光纤放大器,三维显示等领域,是一种量子效率高、声子能量低的荧光基质材料,引起了人们的极大重视。
本文利用高温固相法分别制备了Er3+／Eu3+／Yb3+共掺、Sm3+／Yb3+共掺的氟氧化物玻璃样品,各分为退火处理(T)和未退火处理(W)两个系列。
1.测量了Er3+／Eu3+／Yb3+共掺氟氧化物玻璃样品的上转换光致发光谱、发射谱和激发谱,讨论了Er3+／Eu3+／Yb3+三种离子之间的能量传递机制,分析了不同稀土掺杂浓度、以及退火处理与未退火处理时对光致发光强度的影响。结果表明,Er3+离子浓度的增大使上转换发光强度降低；Eu3+离子浓度的增加后离子间的猝灭效应使光谱强度减弱；但随Yb3+浓度增加上转换光谱强度先增强后减弱。测量结果也显示退火处理的样品荧光光谱强度明显增强。此外,讨论了Er3+／Eu3+／Yb3+共掺氟氧化物玻璃样品的发射和激发光谱,分析了离子间的能量传递。三种离子掺杂的样品发光性能和机理比较复杂,不仅有单个稀土离子的自身作用,还存在不同离子间的能量传递。
2.测量了Sm3+／Yb3+共掺的氟氧化物玻璃样品的发射谱和激发谱,根据Judd-Ofelt理和Sm3+离子发射光谱计算了J-O强度参数Ωk(k=2,4,6),分析了Sm3+／Yb3+共掺系列玻璃的自发辐射概率、能级寿命和荧光分支比。发射谱和激发谱测量结果表明,Sm3+离子浓度的增加使其发生浓度猝灭效应,降低光谱强度。同时还分析了Sm3+离子向Yb3+离子的不可逆的能量传递。
3.详细分析了退火处理对样品的荧光特性的影响。结果表明,退火处理后没有改变峰值的位置但使光谱强度明显增强。退火处理有助于氟氧化物玻璃中氟化物的结晶,Sm3+离子富集在微晶中使声子能量变小进而使声子弛豫概率和非辐射跃迁几率都变小,表现为发光强度增大。
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