黄立辉[1]2001年在《新玻璃体系中Er～（3+）、Tm～（3+）和Yb～（3+）的近红外发光和上转换发光》文中指出本论文主要研究新型镉（钙）铝硅酸盐和钙铝锗酸盐玻璃中Er~(3+)、Tm~(3+)和Yb~(3+)的近红外发光和上转换发光性质。本论文的主要内容和得到的结果如下： 1．在488nm Ar~+激光激发下均观测到上述叁种玻璃中Er~(3+)的强近红外1534nm荧光，而可见区荧光均很弱，这主要是因为玻璃中Er~(3+)离子之间存在强的交叉弛豫作用。 2．在978nm半导体激光激发下，首次观测到上述叁种玻璃中Er~(3+)的强的1534nm荧光，这与上述叁种玻璃体系大的声子能量密切相关。 3．利用J-O理论分别计算了上述叁种玻璃中Er~(3+)的J-O参数，得到了Er~(3+)的辐射跃迁几率、辐射寿命、分支比和积分发射截面等数据，并计算得到了Er~(3+)的~4I_(13/2)→~4I_(15/2)辐射跃迁的受激发射截面，分别为0.580×10~(-20)、0.704×10~(-20)和0.332×10~(-20)cm~2。这些数据表明，这叁种玻璃材料都是优良的近红外固体激光和光纤放大器的候选材料。 4．首次合成了Er~(3+)和Yb~(3+)共掺杂的镉铝硅酸盐玻璃和钙铝锗酸盐玻璃。在978nm半导体激光激发下，均首次观测到强的近红外1534nm荧光，证实了Yb~(3+)→Er~(3+)的高效能量传递，Yb~(3+)能有效地敏化Er~(3+)的1534nm荧光。并且预测这两种玻璃可能实现近红外激光发射。 5．在978nm半导体激光激发下，首次观测到Er~(3+)和Yb~(3+)共掺杂的钙铝锗酸盐玻璃中Er~(3+)强的上转换发光及Er~(3+)和Yb~(3+)共掺杂的镉铝硅酸盐玻璃中Er~(3+)弱的上转换发光。这些上转换红光和绿光都是双光子过程。 6．在978nm半导体激光激发下，首次观测到Tm~(3+)和Yb~(3+)共掺杂的钙铝锗酸盐玻璃发射强的蓝光。这种蓝色上转换发光为叁光子过程。
杨殿来[2]2006年在《铋碲酸盐玻璃中稀土离子的光学与光谱特性》文中认为稀土掺杂的光学玻璃在荧光显示器、光学探测器、光学存储器、固体激光器、光学光纤、波导激光器和光学放大器等方面有着巨大的应用前景，一直是人们研究的热点和焦点。在氧化物玻璃中，碲酸盐玻璃的声子能量远小于硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃和锗酸盐玻璃，稀土离子可以获得高效的荧光发射。在传统碲酸盐玻璃的基础上，添加氧化铋，不仅能进一步降低玻璃的声子能量，同时有助于提高玻璃的折射率，提高稀土离子的辐射弛豫速率，获得高效跃迁发射。基于这种考虑，我们合成设计了新型的铋碲酸盐玻璃，研究稀土离子在其中的光学与光谱特性，取得以下成果与进展：1．制备了Pr~(3+)掺杂7.5Li_2O-7.5K_2O-5BaO-5Bi_2O_3-75TeO_2铋碲酸盐玻璃(LKBBT—Ⅰ)。紫外灯和蓝色发光二极管下观察，玻璃发出明亮的红光。488nm激发下记录了pr~(3+)的可见荧光光谱有6个发射峰，位于530nm，616nm，647nm，684nm，708nm和732nm，分别对应pr~(3+)的~3P_0→~3H_5，~1D_2→~3H_4，~3P_0→~3F_2，~1D_2→~3H_5，~3P_0→~3F_3和~3P_0→~3F_4跃迁。Pr~(3+)的激发光谱(监测647nm发射)由3个激发峰组成，分别位于448nm，473nm和486nm。2．对Tm~(3+)／Yb~(3+)共掺杂LKBBT—Ⅰ玻璃的吸收、荧光和红外透过光谱展开了测试与分析，根据J-O理论，求得Tm~(3+)的振子强度参数O_t(t=2，4，6)分别为3.90×10~(-20)，2.03×10~(-20)和9.03×10~(-21)cm~2，并进一步计算出Tm~(3+)在玻璃中各能级跃迁的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。980nm半导体激光器激发下观察到强烈的蓝色和近红外上转换荧光，测量并讨论了蓝色、近红外上转换荧光强度与激光功率的关系，并判断出蓝光和近红光的发射分别为叁光子和双光子过程。3．合成制备了具有高折射率Sm~(3+)掺杂5Li_2O-5K_2O-5BaO-10Bi_2O_3-75TeO_2铋碲酸盐玻璃(LKBBT—Ⅱ)。对玻璃的吸收和荧光光谱进行了测试与分析，根据Judd-Ofelt理论对吸收光谱进行拟合，求得Sm~(3+)的振子强度参数O_t(t=2，4，6)分别为4.73×10~(-20)，2.78×10~(-20)，1.77×10~(-20)cm~2，并进一步计算出Sm~(3+)在玻璃中各能级跃迁的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。紫外光激发下，Sm~(3+)掺杂铋碲酸盐玻璃发出明亮的橙红色光。4．Eu~(3+)掺杂LKBBT—Ⅱ铋碲酸盐玻璃中除了观察到位于587，615，652和703nm，对应~D_0→~7F_J(J=1，2，3，4)的常见跃迁发射，还获得了从更高能级~5D_J(J=1，2，3)的向下跃迁发射。包括位于420nm，431nm，446nm，466nm，490nm，513nm，537nm和556nm的发射峰，分别对应于~5D_3→~7F_1，~5D_3→~7F_2，~5D_3→~7F_3，~5D_3→~7F_4，~5D_2→~7F_2，~5D_2→~7F_3，~5D_1→~7F_1和~5D_1→~7F_2的多通道跃迁发射。新型铋碲酸盐玻璃中，多种稀土离子pr~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)等的掺杂产生一些重要的荧光性质。在这种新玻璃体系中掺入不同稀土离子后，获得了多种光学和发光玻璃。其中Tm~(3+)／Yb~(3+)共掺杂的玻璃及Sm~(3+)和Eu~(3+)掺杂的玻璃有可能成为性能良好的激光和发光玻璃。上述获得的新的现象和研究结果，为新型荧光显示器件及稀土掺杂新激光玻璃和光纤的发展提供了理论上的依据和新材料物质保证。
聂秋华, 金哲, 徐铁峰, 戴世勋, 沈祥[3]2006年在《蓝绿光上转换荧光输出的稀土掺杂玻璃研究进展》文中进行了进一步梳理上转换光纤激光器由于在医疗、生命科学等领域应用逐步加强,近年来受到了广泛的重视。本文简要回顾了上转换发光的发展历程,归纳了能够实现蓝绿光输出的稀土离子的种类,详细阐述了近年来具有蓝绿光输出的上转换发光的不同基质玻璃(氟化物玻璃、硫化物玻璃、碲酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、铋酸盐玻璃、卤氧化物玻璃)的研究进展,最后,对稀土离子掺杂的玻璃上转换发光的研究动向进行了展望。
参考文献：
[1]. 新玻璃体系中Er～（3+）、Tm～（3+）和Yb～（3+）的近红外发光和上转换发光[D]. 黄立辉. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所. 2001
[2]. 铋碲酸盐玻璃中稀土离子的光学与光谱特性[D]. 杨殿来. 大连轻工业学院. 2006
[3]. 蓝绿光上转换荧光输出的稀土掺杂玻璃研究进展[J]. 聂秋华, 金哲, 徐铁峰, 戴世勋, 沈祥. 硅酸盐通报. 2006
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