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Ho^3+/Yb^3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光及能量传递机理
  • ISSN号:1005-0086
  • 期刊名称:《光电子.激光》
  • 时间:0
  • 分类:TQ171[化学工程—玻璃工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211
  • 相关基金:国家自然科学基金(61178063);浙江省研究生创新科研基金(YK2010048);宁波市自然科学基金(20LOA610172);宁波大学宽诚幸福基金和胡岚优秀博士基金资助项目
中文摘要:

用高温熔融法制备了Ho^3+掺和Ho^3+/Yb^3+共掺、组分为TeO2-ZnO-Na2O的碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofeit(JO)理论计算分析了玻璃的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。通过测量上转换光谱,着重研究了Yb^3+掺杂对于Ho^3+上转换发光性能的影响,分析了Yb^3+/Yb^3+以及yb^3+/Ho^3+间的能量传递过程。结果显示,975rim泵浦下Ho抖的上转换发光主要来自于YbH/Yb汁间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb^3+/Ho^3+间的能量传递过程,并计算得到了声子贡献比和能量传递微观参数。同时,计算分析了Ho^3+:^I7→^5Is能级跃迁的吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,YbH/HOH共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为上转换激光器和2.0μm波段固体激光器的潜在增益基质。

英文摘要:

Ho^3+ single-doped and Ho^3+/Yb^3+ co-doped tellurite glasses with the composition of TeO2- ZnO-Na2 O were prepared by melt-quenching method. The intensity parameters Ωt (t= 2,4,6), spontaneous radiative transition rate A, fluorescence branching ratio β and radiative lifetime τrad of Ho^3+ are calculated based on the measured absorption spectra with the Judd-Ofelt theory. The influence of Yb^3+ doping on the Ho^3+ upconversion emission is investigated through the measurement of upconversion spectra,and the energy transfer mechanisms between the Yb^3+/Yb^3+ and Yb^3+/Ho^3+ ions are analyzed in detail. The results show that the upconversion emission of Ho^3+ ions under 980 nm diode laser excitation is mainly the result of energy transfers:first the resonant energy transfer from Yb^3+ to Yb^3+ ions,and then the one and two phonon-assisted nortresonam energy transfer from Yb^3+ to Ho^3+ ions. The energy transfer coefficient and phonon contribution for the above energy transfer process are calculated and analyzed. Meanwhile, the absorption, emission cross-sections and gain coefficient of Ho^3+ : ^5 I7 →%5 I8 transitions are calculated. The research shows that the Yb^3+/Ho^3+ co-doped TeO2-ZnO-NazO glass is a promising host material applied for upconversion laser and 2.0μm-band solid iaser.

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期刊信息
  • 《光电子.激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津理工大学 中国光学学会
  • 主编:巴恩旭
  • 地址:天津市西青区宾水西道391号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:baenxu@263.net baenxu@aliyun.com
  • 电话:022-60214470
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0086
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1182/O4
  • 邮发代号:6-123
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16551