1 吉林化工学院 分析测试中心, 吉林 吉林 132022
2 吉林大学 化学学院, 吉林 长春 130012
3 东北电力大学 能源与动力工程学院, 吉林 吉林 132012
采用简单的水热法合成了六角柱形NaErF4和NaErF4@NaYF4核壳上转换发光材料, 利用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等表征对材料的形貌、结构和上转换发光性能进行了研究。结果表明, 纯NaErF4样品为六角柱形, 边长和厚度均为1 μm左右, 样品表面光滑。随着NaYF4壳层的包覆, 六角相NaErF4周围出现了大量的立方相NaYF4纳米颗粒, 得到了NaErF4@NaYF4核壳结构。荧光光谱表明, 通过在六角柱形NaErF4表面包覆NaYF4壳层, 可以有效增强上转换发光强度, 其中, 位于527, 543, 663 nm处的3个发射峰分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁。随着壳层中Y∶F比例的增加, 立方相NaYF4的晶体衍射峰逐渐增强; 同时, 对应的NaErF4@NaYF4样品发射光谱中红绿比(R/G)逐渐增大, 发光颜色也从绿色、经黄绿色逐渐向黄色过渡, 实现了多色发光。
上转换荧光 红绿比 六角柱 upconversion luminescence NaErF4@NaYF4 NaErF4@NaYF4 red green ratio hexagonal column
1 吉林化工学院,分析测试中心,吉林 132022
2 东北电力大学,能源与动力工程学院,吉林 132012
采用简便的尿素辅助沉淀法将Gd2O3∶Tb3+成功包覆在二氧化硅微球表面合成了尺寸均匀的球形SiO2@Gd2O3∶Tb3+核壳发光材料,解决了稀土发光材料普遍存在的形貌可控性差和颗粒尺寸不均一等问题。利用XRD、SEM、红外光谱和荧光光谱等表征测试了样品的形貌、结构和发光性能。SEM照片和尺寸分布图显示,SiO2@Gd2O3∶Tb3+粒子呈现均匀球形形貌,分散性良好,粒径约(608±18) nm。XRD图谱分析表明,600 ℃煅烧后,壳层Gd(OH)3CO3完全转变为立方相Gd2O3,结晶性良好,无杂相生成。同时,结合红外光谱推测了SiO2@Gd2O3∶Tb3+核壳微球的形成机理,并得出Gd2O3∶Tb3+壳层主要以Si-O-Gd键形式连接在二氧化硅微球表面。在240 nm紫外光激发下,SiO2@Gd2O3∶Tb3+核壳微球呈现绿光发射,其中,位于540 nm处的主峰归属于Tb3+的5D4→7F5能级跃迁。不同Tb3+掺杂浓度下的发射光谱表明,当Tb3+掺杂浓度为4mol％时,SiO2@Gd2O3∶Tb3+核壳微球的发射强度达到最大值,寿命为1.55 ms,色坐标位于绿色区域,展现了良好的绿光发光性能。
核壳微球 尿素沉淀法 发光性能 SiO2@Gd2O3∶Tb3+ SiO2@Gd2O3∶Tb3+ core-shell microsphere urea assisted precipitation method luminescence property
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200062, China
2 Key Laboratory of Time and Frequency Primary Standards, National Time Service Center, Xi’an 710600, China
3 AVIC Xi’an Flight Automatic Control Research Institute, Xi’an 710065, China
We demonstrate two ultra-stable laser systems at 1064 nm by independently stabilizing two 10-cm-long Fabry–Pérot cavities. The reference cavities are on a cubic spacer, which is rigidly mounted for both low sensitivity to environmental vibration and ability for transportation. By comparing against an independent ultra-stable laser at 578 nm via an optical frequency comb, the 1064 nm lasers are measured to have frequency instabilities of 6 × 10?16 at 1 s averaging time.
laser stabilization Fabry-Pérot cavity linewidth Chinese Optics Letters
2020, 18(3): 030201
1 中国科学院国家授时中心 时间频率基准重点实验室, 西安 710600
2 中国科学院大学 天文与空间科学学院, 北京 100049
3 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海, 200062
报道了自主研制的面向Li原子D1线频率测量应用的掺铒飞秒光纤光学频率梳,包括飞秒激光源, 频率探测及控制单元, 光谱展宽及拍频单元.光纤光梳系统中飞秒激光光源是一套基于非线性偏振旋转锁模机制的掺铒飞秒光纤激光器, 重复频率为196.5 MHz, 中心波长为1 572 nm.利用f-2f法探测载波包络相移频率, 获得信噪比约为40 dB的信号(分辨率带宽300 kHz).改变飞秒激光光源泵浦控制载波包络相移频率、频率稳定度是3.74×10-18/τ1/2; 通过电光晶体和压电陶瓷改变飞秒激光光源腔长来控制重复频率frep、频率稳定度是1.75×10-13/τ1/2.利用高非线性光纤和倍频晶体将光纤光梳直接输出光谱由1 520~1 607 nm扩展到671 nm, 获得了单模功率为208 nW的光信号.与671 nm单频激光拍频产生约为60 dB(分辨率带宽1 Hz)信号, 满足Li原子D1线频率测量实验的需求.
光学频率梳 锁模激光器 掺铒光纤 光谱扩展 频率测量 Optical frequency comb Mode-locked laser Erbium-doped fiber Spectral broaden Frenquency measurement
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Time and Frequency Primary Standards, National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710600, China
2 School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We demonstrate a proposal for making an ultrastable laser referenced to a multi-cavity, enabling a lower thermal noise limit due to the averaging effect. In comparison with a single-cavity system, relative frequency instability of the synthesized laser can be improved by a factor of the square root of the cavity number. We perform an experiment to simulate a two-cavity system with two independent ultrastable lasers. Experimental results show that the relative frequency instability (Allan deviation) of the synthesized laser is 5 × 10 16, improved by a factor of √2 from a single-cavity-stabilized laser.
140.4780 Optical resonators 120.4820 Optical systems 140.3518 Lasers, frequency modulated Chinese Optics Letters
2018, 16(12): 121403
1 西安石油大学 理学院, 西安 710065
2 中国科学院国家授时中心 时间频率重点实验室, 西安 710600
基于相位共轭稳相方法研制微波频率传递系统, 简化传递系统光路, 实现光纤微波频率传递链路噪声的实时补偿, 完成50 km光纤9.2 GHz超稳微波频率传递实验.该系统采用模块化设计, 由微波参考信号生成模块、相位补偿模块、光纤传递模块组成.在实验室环境下经过9 d的连续测试, 结果表明, 自由运转时频率传递的稳定度(标准阿伦方差)为4.2E－13@1 s, 4.3E－14@1 d; 补偿后频率传递系统的稳定度达到5.8E－14@1 s, 1.9E－17@1 d.该系统能够满足百公里范围内的超稳微波原子钟频率传递需求.
微波频率 光纤 相位共轭 频率传递 Microwave frequency Fiber link Stabilization by phase conjugation Frequency transmission
1 陕西科技大学电气与信息工程学院, 陕西 西安 710021
2 中科院国家授时中心时间频率基准重点实验室, 陕西 西安 710600
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 西安石油大学理学院, 陕西 西安 710065
飞秒激光器是激光频率测量系统——飞秒光梳的核心部件，其噪声、重复频率、脉冲宽度、光谱等参数决定了它在应用中的表现。报道了用于9.2 GHz基于光学腔超稳微波源的掺铒光纤飞秒激光器的研制。该激光器采用环形腔结构，重复频率为186 MHz，直接输出功率为120 mW，光谱中心波长为1550~1600 nm。采用动态信号分析仪测试了双边带噪声功率谱，结果显示：研制的飞秒激光器自由运转时，1 Hz处双边带幅度噪声为-118 dBc/Hz，在10 Hz到100 kHz频率范围内幅度噪声小于-130 dBc/Hz。
激光器 光纤激光器 锁模激光器 幅度噪声 频率稳定度
