铒离子在氟氧化物玻璃陶瓷中的上转换发光特性研究.pdfVIP

第 22 卷 　第 1 期 发 　光 　学 　报 Vol 22 No. 1 2001 年 3 月 CHIN ESE J OURNAL OF L UM IN ESCENCE Mar. , 2001 铒离子在氟氧化物玻璃陶瓷中的上转换发光特性研究 1 2 3 1 1 1 赵丽娟 , 吕少哲 , 孙聆东 , 许京军 , 宋　峰 , 张光寅 ( 1 南开大学 物理科学学院光子学中心 , 天津　300071 ; 　2 中国科学院激发态物理开放研究实验室, 吉林 长春　130021 ; 3 北京大学 稀土化学及应用国家重点实验室 , 北京　100871) 摘要 : 用转移函数方法分析了 Er3 + 在铒镱共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中的上转换发光过程 , Er3 + 绿色辐射 的上转换发光强度与泵浦激光功率的非平方关系是由于 Er3 + 和 Yb3 + 之间的强交叉弛豫过程引起的。讨论 了在稀土离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中提高 Er3 + 的上转换发光强度的几种方法。 关 　键 　词 : 转移函数 ; 氟氧化物玻璃陶瓷 ; 上转换发光 ; Er3 + Yb3 + 中图分类号: O48231 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : (2001) 转移函数方法分析 Er3 + 离子的绿色辐射上转换 1 　引　　言 3 + 3 + 发光过程 ,用 Er - Yb 离子之间的强交叉弛 氟氧化物玻璃陶瓷是一种新型的纳米材料 , 豫过程解释 Er3 + 离子的绿色辐射上转换荧光强 稀土离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷是通过特殊处 度与泵浦功率之间的非平方关系。以 980nm 激 理将掺有稀土离子的氟化物纳米微晶包埋于氧化 光激发为例 ,讨论在氟氧化物玻璃陶瓷中提高稀 物基质材料中 ,使这种材料既具有氟化物的低声 土离子的上转换荧光效率的有效途径。 子能量 , 又具有氧化物的高机械强度和高稳定 性[1～3 ] 。氟化物微晶中的稀土离子间距离被限 2 　用转移函数方法分析上转换发光 制在纳米范围内 , 因此具有独特的辐射通道[4 ] 。 过程 在实现上转换发光过程中 ,基态和激发态之间的 　　荧光转移函数方法是用 Laplace 变换分析荧 有效上转换能量传递是关键因素 ,系统研究稀土 光动力学过程的一种数学方法 ,利用这种方法分 离子的上转换规律及其影响因素 ,对上转换激光 析具体问题时 ,Laplace 变换要求外激发是某些特 材料的改进、提高全固态激光器性能及促进其产 殊的时间函数 ,这样可以突出体系内部的能量传 业化方面都有重要意义。 递过程[7 ] 。通常采用弱激发 , 即任一时刻体系中 　　一般认为 ,稀土离子通过双光子过程实现上 处于激发态的激活中心数比掺杂的激活中心数少 转换发光时 ,上转换发光强度与