1 长春理工大学 化学与环境工程学院， 吉林 长春130022
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春130033
采用柠檬酸燃烧法制备Er,Yb∶(LaLu)2O3陶瓷粉体，用X射线衍射对其进行了物相鉴定，研究表明1 000 ℃时已经得到纯相的(LaLu)2O3。采用冷等静压-真空烧结法制备了Er,Yb∶(LaLu)2O3和Er∶(LaLu)2O3陶瓷，对陶瓷的结构和光谱性能进行了详细的研究，研究发现掺杂5%Yb3+和10%La3+样品的上转换发光强度与未掺Yb3+、La3+样品相比明显增大，根据上转换光谱显示较强发射峰位于564 nm和661 nm处，对应Er3+的4S3/2(2H11/2)→4I15/2能级跃迁和4F9/2→4I15/2能级跃迁，并讨论了Er3+-Yb3+的能量传递过程及其上转换发光机制。
铒镱掺杂氧化镧镥 柠檬酸燃烧法 冷等静压-真空烧结法 光谱性质 erbium and ytterbium co-doped lanthanum lutetium o citric combustion method cold isostatic-vacuum sintering spectroscopic properties
1 长春理工大学 化学与环境工程学院， 吉林 长春 130022
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
采用柠檬酸燃烧法制备了Ho,Yb∶(LaLu)2O3纳米粉体，确定了其制备的适宜条件。制得的粉体分散性较好，粒径均匀，平均粒径约为55 nm。研究了掺杂不同摩尔分数Ho3+和Yb3+对粉体荧光光谱的影响，980 nm泵浦源激发下得到的粉体的上转换光谱显示，粉体发出484 nm蓝光(5F3→5I8)、551 nm绿光(5S2/5F4→5I8)、660 nm红光(5F5→5I8)。并讨论了掺杂离子Ho3+-Yb3+的上转换发光机制。
钬镱双掺氧化镧镥 上转换光谱 能级跃迁 holmium ytterbium co-doped lanthanum lutetium oxid upcoversion spectrum energy transfer
1 长春理工大学 化学与环境工程学院, 吉林 长春130022
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
以柠檬酸为燃烧剂, 掺杂摩尔分数为2%的Ho3+, 采用低温燃烧法制备Ho∶YbGG多晶粉体。 通过对样品的X射线衍射和扫描电镜分析, 确定最佳煅烧温度为900 ℃。样品的吸收光谱在536 nm和645 nm处出现较强吸收峰, 分别对应Ho3+的5I8→5F4(5S2)和5I8→5F5能级跃迁; 在940 nm和982 nm处出现强吸收谱带, 对应于Yb3+的2F7/2→2F5/2能级跃迁。样品的荧光光谱在1 989 nm处有强发射谱带, 对应于Ho3+的5I7→5I8能级跃迁。样品可以发出较强的上转换绿光和红光, 分别对应于Ho3+的5F4(5S2)→5I8和5F5→5I8能级跃迁。对相应的上转换机制也进行了分析。
钬掺杂镱镓石榴石多晶粉体 低温燃烧法 吸收光谱 上转换光谱 holmium doped ytterbium gallium garnet polycrystal low temperature combustion method absorption spectrum upconversion fluorescence spectrum
1 长春理工大学 化学与环境工程学院,吉林 长春 130022
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
以K2W2O7为助熔剂,Ho3+掺杂摩尔分数为9%,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的钬掺杂钨酸镱钾[Ho3+:KYb(WO4)2(Ho:KYbW)]晶体。测试了晶体的红外光谱和拉曼(Raman)光谱,并对出现的峰值进行了振动归属。测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数。吸收光谱显示,Yb3+在930,987 nm处吸收峰最强,半峰全宽(FWHM)为93 nm。荧光光谱表明,Ho:KYbW晶体在1971和1988 nm附近有较强的发射峰,主峰1988 nm处的发射线宽达71 nm,因此,Ho:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质。晶体的上转换荧光谱表明,在542和647 nm处分别得到了上转换绿光和红光,并分析了相应的上转换机理。
材料 Ho3+:KYb(WO4)2晶体 顶部籽晶提拉法 光谱性能
长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
钨酸钆钾(KGd(WO4)2,简称KGW)是一种新型的激光基质材料。以Yb3+作为Ho3+的敏化剂,采用泡生法生长出了单斜晶系的Ho∶Yb∶KGW晶体。通过X射线衍射仪(XRD)分析确认所生长的晶体为β-Ho∶Yb∶KGW。热重与差热分析(TG-DTA)测试结果表明,晶体的熔点为1072.31 ℃,相变温度为1043.09 ℃。测试了晶体的吸收光谱,对吸收峰值归属进行了确认,计算了相应的光谱参数。Yb3+在981 nm处吸收峰较强,半峰全宽(FWHM)为14 nm。从荧光光谱可以看出,在1022 nm附近,Yb3+发射主峰的半峰全宽达16 nm,对应的是Yb3+的2F5/2和2F7/2的能级之间的跃迁;Ho3+在1985 nm处的荧光发射峰半峰全宽为45 nm左右,发射截面积为1.79×10-20 cm2。
材料 Ho∶Yb∶KGW晶体 泡生法 光谱性能
1 长春理工大学光电功能材料教育部工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 中国兵器科学研究院, 北京 100089
利用顶部籽晶提拉(TSSG)法生长了Yb3+,Tm3+共掺KY(WO4)2晶体,在室温下测量了290～1200 nm内晶体的吸收光谱。根据上转换模型研究了晶体中Yb3+向Tm3+进行能量传递的机制并对晶体中跃迁能级进行了指认,建立了简单的速率方程。计算得出Yb3+离子向Tm3+离子的能量传递效率接近于1。在974 nm激光二极管抽运下观察到Tm3+离子的波长为476 nm蓝色上转换发光。利用Fadenbrug-luechtbauer方法计算了1G4到3H6能级跃迁的发射截面积,其最大发射截面积约为1.51×10-20 cm2。
材料 蓝光上转换 钨酸钇钾 能量传递
