《声子态密度对掺稀土玻璃材料上转换发光强度的影响》.pdfVIP

第35卷第2期 玻璃与搪 瓷 Vo1．35No．2 2007年4月 GLASS ENAMEL Apr，2007 声子态密度对掺稀土玻璃材料上 转换发光强度的影响 苏方宁 ，邓再德 华南理工大学 特种功能材料及其制备新技术教育部重点实验室，广东 广州 510640 摘要：用熔融法制备了碲酸盐玻璃 PwT 和锗酸盐玻璃 PWG ，测试 了它们的上转换发光。试 验发现声子能量高的锗酸盐玻璃上转换发光强度远强于声子能量低的碲酸盐玻璃上转换荧光的 “异常”现象。从物理模型及其物理意义上，并从Raman光谱定性分析得知，当基质材料的声子 能量相差不大时，声子态密度对上转换发光强度起决定性作用，从而能对试验现象进行较为圆满 的解释。 关键词：声子态密度；声子能量；上转换发光；Raman光谱 中图分类号：TQ171．734 文献标识码：A 文章编号：1000—2871 2007 02—0001—05 InfluenceofPhononDensityontheIntensityof TuTpconversm●nTLumm‘escenceof一RareEarthsDopedGlass SU Fang—ning，DENGZai—de KeyLaboratoryofSpeciallyFunctionalMaterialsandAdvnacedMnaufacturingTechnology Ministry ofEducation，SouthChinaUniversityofTechnoloyg ， GuangzhOU510640，China Abstract：The influence ofphonon density and phonon energy on the intensity ofupconversion luminescencewasanalyzedbyphysicalmodelandconcept ． Theresultsshow thatphonondensi~plays animportnatroleinhteupconversion luminescencewhen phonon energy ofthematrixesisbasically approximate．Theterm ofphonondensi~ isdefinedqualitativelyfrom theRamanspectra inwhichhte ， integralareaofthepeakandhte integralpeakheightofthewholespectraareusedforqualitative detemr inationofhtephonondensity．Thehigherintergalareaandpeakheightmeanshtehigherphonon densi~ ofhtehostmateria1．Bythisway，itcouldbeusedtoexplainwhythegermanateglasseshave strongerintensityofupconversionluminescencethanhtatofthetelluriteglasses． Keywords：phonondensity；phononeneryg ；upconversionluminescence；Ramanspectra 0 引言 收稿 日期：2006—03—13，修改稿收到 日期：2006—10—20 基金项 目：国家自然科学基金资助项 目 座机电话号码和座机电话号码 ；广州市科技计划重大项 目 2oo4z2一I 013l和2004；广东 省 自然科学基金资助项 目 座机电话号码 · 2 · 玻璃与搪瓷 2007皇 上转换发光为反斯托克斯 Anti—stokes 发光，是用长波长的光激发而获取短波长的激光输出，又可称 为频率上转换或能量上转换。 掺稀土上转换光纤激光器是实现短波长固体激光器蓝绿激光输出的三大解决方案之一，由于蓝绿激光 在信息处理、数据存储、全色显示技术、水下测量和医疗上的广阔应用前景。】，光纤具有几大优势 制造成本 低、技术成熟、不需要严格的相位匹配、转换效率较高、激光阈值低 、输出激光波长多和可调谐性 ，使得上转 换光纤激光器跟其他的解决方案相比，有十分诱人的前景，受到了越来越多研究者的青睐。 目前，一般认为上转换发光中需要声子的参与，并且发光中的各个激发态都存在无辐射跃迁，而基质材 料的声子能量越低，则无辐射跃迁的声子阶数也就越大，无辐射跃迁几率变小，有利于上转换发光效率的提 高。声子能量高的传统氧化物玻璃，比如石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃，试验发现它们的