Er_3_Ce_3_共掺铋锗酸盐玻璃及其光纤的制备和光谱性质

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一种Er 3+／Yb 3+共掺锗碲铋钾玻璃的光谱性质

赵纯张勤远陈东丹姜中宏
（华南理工大学光通信材料研究所，广东广州５０４）１６０
摘
要：用熔融法制备了Ｅ¨／ｂ共掺ＴＯ－ｅ２Ｂ３ｒＹ¨ ｅ２ＧＯ－ｉ－Ｏ玻璃样品，ＯＫ对玻璃进行了
差热分析并测试了玻璃的吸收光谱和上转换光谱．用Ｊｄ — ｆｈ理论计算了Ｅｊ／ｂ应ｕｄＯｅｒＹ “
有：１利用宽禁带半导体材料直接制作蓝绿光波（）段的半导体激光器，光束质量不尽人意；２利用但（）非线性频率变换技术对固体激光进行倍频，这种技
获得高效率的上转换红绿光发射，但玻璃的机械强
度、晶稳定性和化学稳定性很差，际应用困难，析实
物玻璃的声子能量很低，离子在这些玻璃中可以铒
储、海底通信、大屏幕显示（需要蓝绿光构造全色显示）检测、、生命科学、激光医疗、生物标定等领域有着广泛的应用 ¨ ，年来，近１引起人们的研究兴３益趣．获得固体激光器蓝绿光激光输出的方法主要
科学与技术学院讲师，主要从事材料学研究． — ａ：ｈｏＥｍｉｚａ．ｌ
术得到的光束质量高，系统复杂，但造价高；３采（）
用掺稀土玻璃或光纤材料的上能级转换技术将可能
获得品质优异的蓝绿光激光输出，种方法的优点这
射率（大于２０，．）锗酸盐玻璃拥有良好的化学稳定

【国家自然科学基金】_锗酸盐玻璃_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词铋锗酸盐玻璃氟氧锗酸盐玻璃光谱性质二价碱土金属氟化物上转换发光上转换 er3 /tm3 /yb3 共掺推荐指数 1 1 1 1 Nhomakorabea 1 1
2013年序号
科研热词 1 铋离子掺杂锗酸盐玻璃 2 红外发光 3 光学性质
推荐指数 1 1 1
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2011年科研热词锗酸盐玻璃银铋锗酸盐玻璃连续激光表面等离子体共振红外光谱特性稀土碱金属离子激光器氟锗酸盐玻璃掺tm2o3的fge玻璃光谱学光纤材料上转换发光 tm3+/yb3+共掺 judd-ofelt理论 judd-ofelt(j-o)理论 2μ m 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6
2014年科研热词推荐指数 ag纳米颗粒 2 铋锗酸盐玻璃 1 表面等离子体共振(spr) 1 等离子体共振 1 中红外发光 1 上转换发光 1
2009年序号 1 2 3 4
科研热词增益截面吸收截面发射截面 ho3+掺杂锗酸盐玻璃
推荐指数 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词锗酸盐玻璃微晶玻璃预制棒锗酸盐氧氟玻璃锗酸盐氟氧化物玻璃能量转移能量传递纳米微晶红外发射光谱白光界面缺陷氟氧锗酸盐玻璃机理发光特性化学腐蚀光学材料上转换发光 tm~(3+)和ho~(3+)双掺 er3+/yb3+/tb3+共掺

Yb3+／Er3+／Tm3+共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

ＰＲＩ — ＬＲＬＮＢＡＥＫＮＥＭＥ —ＡＤ
９０／ＳＮＲ型分光光度仪，量范 ห้องสมุดไป่ตู้为３０２００ＵｖＶＩ／Ｉ测０～００ｎｍ；荧光光谱采用法国ＪＹ公司的ＴＡ５ — ＩＸ５０型荧光
光谱仪测试，用９０ｎＤ作为激发源；Ｒｍａ８ｍＬａｎ光谱采用Ｌｍｂａ公司的Ｄｍｅｓｎ系列Ｒｍａａｄｉｎｉｏａｎ光谱仪测
Ｙ３Ｅ３Ｔ＋ｂ＋ｒ＋ｍ３共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上／／
转换发光研究
王玮，徐时清，鲍仁强，章珏，赵士龙
（国计量学院材料科学与工程学院，浙江杭州３０１）中１０８
摘
要：制备了一种新的Ｙｂｒ／ｍ掺氧氟碲酸盐玻璃。研究了ＺＦ调整Ｙ。ＥＴ掺氧氟碲酸盐玻璃的。Ｅ。Ｔ。共／ｎ２ｂ？／ｍ。／共
１引言１：２１
显示技术与产业是现代信息产业的一个重要组成部分，随着社会信息化程度的提高，实现逼真和大容
量的复杂信息的三维立体显示就更为迫切。近年来，
转换蓝光、绿光和红光，分析了其上转换发光机理。
２实验方法
维普资讯
第３卷７２０年０８
增刊２５月
稀有金属材料与工程
ＲＡＲＥＥＴＡＬＡＴＥＲＬＭＭＬＳＤＧＩＡＮＥＮＮＥＥＲＩＧＮ
Ｖｏ．７，ｕ１１３Ｓｐｐ．２Ｍａ２８ｙ００

【浙江省自然科学基金】_发光性质_期刊发文热词逐年推荐_20140811

推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Байду номын сангаас
科研热词光学材料锗铌酸盐玻璃铥和钬离子荧光粉荧光能量转移红外发射光谱硫卤玻璃硅酸盐玻璃白光led 密度泛函理论固相法吸收光谱发光性质双掺光谱性质上转换 gd~(3+) eu~(2+) er3+ dy~(3+) casi_2n_2o_2 9,9'-螺双芴
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词闪烁晶体透过光谱温度梯度法光谱性质铋锗酸盐玻璃及光纤重金属配合物衰减时间荧光粉稀土磷光材料碲酸盐玻璃畸变放大自发辐射发光性质光产额三重态 x射线激发发光光谱 j-o理论 er3+ (y,gd)bo_3:eu~(3+)
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7
2013年科研热词推荐指数晶体结构 2 荧光性质 1 芴 1 合成 1 光谱性质 1 cd(ⅱ)配合物 1 1,3-二 (4-吡啶基)丙烷 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6
科研热词电化学局域表面等离子体四氰基乙烯 zno量子点 sonogashira偶联反应 ag纳米线
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

【浙江省自然科学基金】_荧光光谱_期刊发文热词逐年推荐_20140811

2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
科研热词推荐指数碲酸盐玻璃 3 光谱性质 3 荧光光谱 2 吸收光谱 2 光学材料 2 上转换发光 2 镱 1 铜配合物 1 铒 1 铋硼锗酸盐玻璃 1 铈 1 量子效率 1 透明微晶玻璃 1 超宽带光纤放大器 1 表面增强拉曼光谱 1 荧光特性 1 荧光寿命 1 荧光俘获 1 能量传递 1 缬氨酸 1 砷 1 牛血清白蛋白 1 热稳定性 1 溶液温度 1 浓度猝灭 1 水杨醛 1 氧氟碲酸盐玻璃 1 昌黎原产地 1 掺铥氟氧化物玻璃 1 掺钬锗酸盐玻璃 1 干红葡萄酒 1 增益截面 1 吡啶酰胺 1 双阳极电化学氢化物发生 1 原子荧光光谱 1 光谱性能 1 光致发光光谱 1 低温 1 交叉弛豫效应 1 三维荧光光谱 1 三维立体显示 1 tm3+掺杂锗酸盐玻璃 1 ni2+掺杂 1 n,n'-杂环碱 1 judd-ofelt参数 1 dna作用 1 cdse/zns点 1 1.53μ m波段荧光 1
拆分 1 抗菌活性 1 抗肿瘤活性 1 微晶玻璃 1 形貌 1 异源表达 1 小牛胸腺dna 1 密度泛函理论 1 坩埚下降法 1 圆二色光谱 1 固相法 1 吸收光谱 1 发射截面 1 发光性质 1 双阳极电化学氢化物发生 1 双掺 1 原子荧光光谱 1 化学氧化法 1 共聚物 1 光谱特性 1 光致发光 1 光学材料 1 亚甲基蓝 1 二乙烯三胺 1 乙酸辛酯 1 上转换发光 1 上转换 1 zj0777 1 x射线衍射 1 tm~(3+)掺杂 1 tm3+/dy3+共掺 1 tio_2纳米晶 1 sio2杂化胶体球 1 s)-1-苯乙醇 1 oh基 1 lu2o3:eu 1 ho3+/pr3+共掺 1 gd~(3+) 1 eu~(2+) 1 eu(ttfa)3 1 er3+离子 1 er3+ 1 dy~(3+) 1 dna作用 1 casi_2n_2o_2 1 9,9'-螺双芴 1 5-甲基-4-异噁唑甲酰肼 1 5-甲基-4-异嘑唑甲酰肼 1 3-二(2-甲基丁基)咪唑六氟磷酸盐1 2-苯基-4-硒唑甲酸 1 2-吡啶甲酰胺 1 1.53μ m波段荧光 1 1 1 (r 1

Ce3+离子激活及敏化的几种发光材料的制备及其性能研究

Ce3+离子激活及敏化的几种发光材料的制备及其性能研究Ce3+离子是一种常见的稀土离子，具有良好的发光性能。

在材料科学领域，Ce3+离子被广泛应用于发光材料的制备与敏化中。

本文将介绍几种Ce3+离子激活及敏化的发光材料的制备方法以及其性能研究。

首先，我们来介绍一种基于Ce3+离子的发光材料制备方法。

通常，Ce3+离子的激活材料是一种单晶材料，如YAG（氧化铝铥钇）和YPO4（磷酸铝钇）。

制备这些材料的方法主要有溶胶凝胶法、固相法和熔盐法。

其中，溶胶凝胶法是一种常用的方法。

该方法将金属盐溶解在适当的溶液中，然后通过加热使其蒸发，形成胶体溶液。

最后，将胶体溶液在高温条件下煅烧得到所需的单晶材料。

其次，我们来研究Ce3+离子激活的发光材料的性能。

Ce3+离子的激活材料具有发光性能突出的特点。

例如，Ce3+离子激活的YAG材料在近紫外和蓝光区域具有良好的发光性能，其发光峰值范围约为480-490 nm。

而Ce3+离子激活的YPO4材料在紫蓝光区域具有较高的发光性能，其发光峰值范围约为440-450 nm。

此外，这些材料还具有较高的发光效率和较长的荧光寿命。

接下来，我们来介绍Ce3+离子敏化的发光材料制备方法。

Ce3+离子的敏化材料可以是一种荧光粉，如SnO2（二氧化锡）和ZnO（氧化锌）。

制备这些材料的方法主要有共沉淀法、固相法和溶胶凝胶法。

其中，共沉淀法是一种常用的方法。

该方法将Ce3+离子与所需的基底粉体一起溶解在适当的溶液中，然后通过加热使其蒸发，形成所需的敏化荧光粉。

最后，我们来研究Ce3+离子敏化的发光材料的性能。

Ce3+离子敏化的发光材料具有较高的发光性能。

例如，Ce3+离子敏化的SnO2荧光粉在紫外-可见光区域具有良好的发光性能，其发光峰值范围约为380-400 nm。

而Ce3+离子敏化的ZnO荧光粉在紫外光区域具有较高的发光性能，其发光峰值范围约为380-390 nm。

此外，这些材料还具有较高的发光效率和较长的荧光寿命。

可调白光发射的Ce-Tb-Eu共掺钙硼硅酸盐发光玻璃

可调白光发射的Ce-Tb-Eu共掺钙硼硅酸盐发光玻璃冯永安;雷小华;任林娇;金雷;杜晓晴;陈伟民【摘要】采用高温熔融法制备了Eu单掺和Ce-Tb-Eu共掺的钙硼硅酸盐发光玻璃.使用荧光分光光度计测量了样品的发射与激发光谱,并通过激发、发射光谱和CIE 色度坐标对其发光特性进行了研究.结果表明:改变玻璃基质提高其光学碱度,可以大幅度增加Eu3 +/Eu2比例,增强Eu3+的红光发射.在378 nm单色光激发下,Ce-Tb-Eu共掺发光玻璃的发射光谱中同时观测到了蓝光、绿光和较强的红光特征峰.通过调节Tb、Eu的比例,可以使样品发射光谱的色坐标在白光区域内变化,实现白光调控.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】5页(P303-307)【关键词】高温熔融;发光玻璃;光学碱度;白光LED【作者】冯永安;雷小华;任林娇;金雷;杜晓晴;陈伟民【作者单位】重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】O433.41 引言与传统光源相比，白光发光二极管(LED)具有响应时间快、无汞污染、功耗低、体积小等特点，已经成为当今世界发展的阳光产业，显示出良好的发展前景[1-2]。

目前，光转换效率和热稳定性能优良的荧光体，特别是可被蓝光和近紫外光有效激发的高效红色荧光体还极其缺少。

商业化白光LED主要由蓝光芯片激发黄光荧光粉组合发出白光[3]，由于缺少红光成分，存在显色指数低、色温偏高的缺点。

【浙江省自然科学基金】_增益特性_期刊发文热词逐年推荐_20140812

2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词推荐指数增益截面 2 光学材料 2 镱 1 铒 1 铋酸盐玻璃基质 1 铈 1 透明微晶玻璃 1 超宽带光纤放大器 1 能量传递 1 稀土 1 碲酸盐玻璃 1 数值模拟 1 放大特性 1 掺铒光纤放大器 1 掺钬锗酸盐玻璃 1 吸收光谱 1 发射截面 1 光谱性质 1 光纤通信 1 tm3+和ho3+掺杂锗酸盐玻璃 1 ni2+掺杂 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7
2013年科研热词速率-传输方程硫系玻璃数值模拟掺tm2+硫卤玻璃光纤增益特性中红外增益中红外发光推荐指数 2 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词推荐指数频差 1 谐振腔 1 缓变基区 1 缓变发射结 1 等离子体共振 1 热电特性 1 微片激光器 1 双异质结双极晶体管(dhbt) 1 光谱特性 1 中红外发光 1 inp 1 ingap 1 gaassb 1 ag纳米颗粒 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词高效率软开关谐振有-无机复合材料增益特性变换器光谱参数 tm3 离子
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

【国家自然科学基金】_er3_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词配合物能量传递立方晶相稀土玻璃陶瓷热稳定性热分析动力学抗菌悬浮技术微乳液法六方晶相下转换上转换发光玻璃上转换发光材料上转换 nayf4∶yb3+,er3+ er3+/yb3+ dna
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词推荐指数磷酸盐 1 激光材料 1 混合形成体 1 掺铒碲酸盐玻璃 1 微晶玻璃 1 声子能量 1 光谱性质 1 光谱参数 1 上转换 1 yb3+ 1 er3+/yb3+∶sr3la2(bo3)4晶体 1 er3+ 1 1.53μ m发光 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词钡镓锗玻璃蓝色长余辉荧光淬灭纳米晶稀土共掺杂白光led 微波合成光致发光上转换材料 yag∶ce sr2al6o11:eu2+,er3+ ln3 er3+掺杂
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

三氧化二铋的制备、表征及其光催化性能研究的开题报告

三氧化二铋的制备、表征及其光催化性能研究的开题报告1. 研究背景随着环境污染问题的日益严重，纳米材料作为绿色环保材料备受关注。

三氧化二铋（Bi2O3）由于其优异的光催化性能而备受关注。

Bi2O3具有广泛的应用前景，如污水处理、空气净化、光电化学能源等领域。

Bi2O3的制备和表征对其应用具有重要的意义。

2. 研究目的本研究旨在制备Bi2O3纳米材料，对其进行表征，并研究其光催化性能。

具体目标如下：1）利用水热法合成Bi2O3纳米材料；2）通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对Bi2O3进行表征；3）通过光催化降解染料等实验研究Bi2O3对光催化的响应。

3. 研究方法1）制备Bi2O3：采用水热法制备Bi2O3纳米材料。

将Bi(NO3)3∙5H2O和NaOH混合溶液在水热条件下反应，通过离心、洗涤、干燥等步骤制备出Bi2O3。

优化水热反应条件，控制Bi2O3的粒径和形貌。

2）表征Bi2O3：采用XRD、SEM等手段对制备的Bi2O3进行表征。

XRD分析样品的晶体结构和晶体形貌，SEM观察样品的表面形貌和微观结构。

3）光催化实验：利用可见光下的光催化反应研究Bi2O3的光催化性能。

以亚甲基蓝为探针，对Bi2O3进行光催化降解染料的实验，考察其光催化降解效果。

通过调控光照条件、反应时间等参数，研究Bi2O3对光催化反应的响应特性。

4. 预期结果本研究预期将制备出粒径和形貌均匀的Bi2O3纳米材料；通过对Bi2O3的表征得到其晶体结构、晶体形貌和微观结构等信息；通过光催化实验研究Bi2O3的光催化性能，为其在环保领域的应用提供参考。

Ce^3+、Sm^3+共掺杂YAG的制备及其发光性能的研究

Ｓｍ ¨ Ｃｅ ¨ｉｎＹＡＧ：（Ｃｅ ¨．Ｓｍ）ｐｏｗｄｅｒｓｗａｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆＹＡＧ：
Ｃｅ ¨ ｍｏｄｉｉｅｆｄｂｖＳｍ¨ ｗｈｉｃｈｉｓ１０％ｏｆＣｅ ¨ｃａｎｂｅｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓＴｈｅｏｂｖｉｏｕｓｒｅｄｓｈｉｔｆ
ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｙｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ．ＴｈｅＳｍｃｏｎｃｅｎｔｒａ —
光ＬＥＤ。
关
键
词：稀土荧光粉；ＹＡＧ；共掺杂；能量转移；ＬＥＤ
文献标识码：Ａ
中图分类号：Ｏ６１４．３３＋２；Ｏ６１４．３３＋７
ＳｔｕｄｙｏｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＹＡＧ：（Ｃｅ ¨ 一Ｓｍ）ｉｎＣＯ－ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＹＡＧ：（Ｃｅ一Ｓｍ）ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌＣＯ・ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ

Ce~(3+)掺杂YAG透明陶瓷的制备与光性能研究

Ce~(3+)掺杂YAG透明陶瓷的制备与光性能研究石云;潘裕柏;冯锡淇;李江;郭景坤【摘要】采用高纯微米级商业原料(≥99.99%)α-Al_2O_3、Y_2O_3和CeO_2,用固相反应法制备了0.3at%Ce~(3+):YAG透明陶瓷.粉体经行星式球磨,陶瓷素坯在1750℃真空烧结10h,真空度10~(-3)Pa,双面抛光后,厚度为1.2mm的透明陶瓷试样在可见光区500～900hm的直线透过率可达80%左右,光学均匀性良好.荧光光谱分析表明,发射峰位于500～700nm之间,这是Ce~(3+)的特征发射.结果表明,Ce:YAG透明陶瓷的发光性能与相应的单晶相当,有望作为闪烁材料应用于中低能量射线(α、β粒子等)的探测.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2010(025)002【总页数】4页(P125-128)【关键词】固相反应法;Ce:YAG;闪烁透明陶瓷【作者】石云;潘裕柏;冯锡淇;李江;郭景坤【作者单位】中国科学院,上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海,200050;中国科学院,上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海,200050;中国科学院,上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海,200050;中国科学院,上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海,200050;中国科学院,上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海,200050【正文语种】中文【中图分类】TQ174Abstract:0.3at%Ce∶YAG(Y3Al5O12)transparent ceramics was fabricated by a solid state reaction method,with the high pure(≥99.99%)commercial powders α-Al2O3,Y2O3,CeO2using as raw materials.The ceramic green bodies were sintered in 1750℃for 10h in vacuum.The linear transmissionof the prepared Ce∶YAG ceramics in visible range 500-900nm reaches about 80%homogeneously(1.2mm thick,doublepolished).Photoluminescence properties show that the emitting band ofthe Ce∶YAG ceramics lies in 500-700nm,which is the characteristic emitting of Ce3+.It is concluded that the Ce∶YAG transparent ceramics isa promising scintillator materials especially for middle-low energy ray detecting.Key words:solid state reaction method;Ce∶YAG;scintillator transparent ceramics透明陶瓷是近年来广受关注的一类新型光功能材料,它可作为灯管和窗口材料[1-2]、激光材料[3]、闪烁体材料[4]等,应用前景广阔.其中,钇铝石榴石(Y3Al5O12,简写为YAG)是各向同性的立方晶体结构,可以减少对入射光的散射,且其机械、热学和力学性能优异,是制备透明陶瓷的理想基体.透明陶瓷在激活离子高浓度均匀掺杂方面相对单晶具有一定优势,通过不同种类和浓度稀土离子在其中的掺杂,可实现各种光功能的设计与调控.Ce3+具有4f15d电子组态,是稀土离子中荧光效率较高的激活离子,Ce3+的5d→4f的电子跃迁中,由于5d能级中的电子寿命很短,因此Ce3+还具有快衰减的优点,在各种基质中被广泛研究.Ce3+在YAG基质中的发光峰值位于550nm左右,能与硅光二极管很好地耦合,且具有衰减时间快(～65ns)、光产额高的特点,目前,稀土离子Ce掺杂的YAG是在中低能量粒子射线(电子、α、β粒子等)探测领域具有重要应用前景的闪烁材料,Ce∶YAG单晶已经作为扫描电镜SEM显示部件,实现商品化应用[5].国际上,Zych等[6]报道了采用热压法制备了0.5at%Ce3+∶YAG透明陶瓷.Yanagida等报道了真空烧结制备了掺杂浓度分别为0.005at%、0.05at%和0.5at%的Ce3+∶YAG透明陶瓷,在500nm以上可见光波长范围的透过率接近80%,他们报道的Ce∶YAG陶瓷的闪烁性能与单晶相当[7].但是目前国内尚未见Ce∶YAG透明陶瓷制备方面的报道.固相反应法制备的粉体具有颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点,是粉体制备常用的方法.本工作采用行星式球磨对商业原料进行充分混合粉碎,结合真空烧结,制备了高光学质量的0.3at%Ce∶YAG闪烁透明陶瓷,对材料的发光性能进行了研究.采用高纯商业粉体,α-Al2O3(99.99%,0.3μm),Y2O3(99.99%,5.0μm),和CeO2(99.99%,0.1μm),按照[Y(1-x)Cex]3Al5O12的化学配比称量粉体.以正硅酸乙酯TEOS做为烧结助剂,无水乙醇做球磨介质,在行星式球磨仪上经球磨混料10h 后,将浆料置于温度为100℃的干燥箱中充分干燥,经过筛和冷等静压制成φ20mm×2mm的素坯,在真空炉中1750℃保温10h,真空度10-3Pa,最后将试样在1450℃空气氛中退火10h,以消除真空烧结过程中可能引入的内应力和氧空位. 用日本R IGAKU公司的D/Max-2550V X射线衍射仪对试样进行物相分析,采用CuKα射线,λ=0.15406nm,2θ=10°～80°;透明陶瓷试样的光学透过率测试在日本SH I MDZU公司的UV-2501PC紫外-可见分光光度计上进行,测试前试样经双面抛光;在日本SH I MDZU公司的RF-5301PC荧光光谱仪上进行Ce∶YAG透明陶瓷的光致荧光谱分析;X射线激发发射谱在本所自行搭建的X射线激发发射仪上测试.图1为制备的透明陶瓷试样照片,素坯经1750℃真空烧结10h后,由于烧结致密化,存在一定程度的收缩,线收缩率约为20%,试样经1450℃空气气氛退火10h后,呈明亮的黄绿色.图2为试样的XRD图谱,样品的衍射峰与标准谱图(33-0040)一致,说明烧结后的试样为纯的YAG相,无明显的第二相生成.由图3可知,制备的Ce∶YAG透明陶瓷在500～900nm可见光区的透过率达80%左右,光学均匀性良好.由Ce∶YAG透明陶瓷的激发光谱和发射光谱图4表明,采用350nm波长激发时,在530nm左右处有一明显的激发发射峰,峰形不对称,可根据高斯(Gaussin)分布分解为2个峰,分别对应于Ce3+离子最低5d激发态到4f基态的两个Stark分裂能级(2F5/2和2F7/2)的跃迁.发射波长为530nm时,Ce∶YAG透明陶瓷激发波长分别为342nm和480nm处,其中480nm左右处的吸收波段较宽,这可能与透明陶瓷内部缺陷分布有关,如晶界的组分、厚度和微气孔等.Ce3+掺入YAG中,其5d能态被劈裂为5个子能级,在单晶中,通常有峰值波长分别为223、340及460nm的三个特征吸收峰.Blasse等[8]的研究认为,223、340及460nm三个吸收峰对应于Ce3+离子的4f到5d子能级的跃迁,本实验制备的Ce∶YAG陶瓷也观察到了相近的吸收峰,这表明,以CeO2形式掺入的Ce离子,以Ce3+的形式固溶进YAG晶格中,实现受激发光.图5对比了1.0at%Ce∶YAG单晶与本文工作中的Ce∶YAG透明陶瓷的光致激发荧光光谱,可以看到,Ce∶YAG透明陶瓷与单晶相比,发射谱仍为一宽的发射带,但是发生了20nm左右的红移,这可能是由于陶瓷作为多晶材料,存在晶界等散射中心,在受激辐射过程中,存在发光弛豫,引起能量损失,并且对发射光存在一定散射损耗,同时在受激发光的能量传输过程中,晶界成为新的发光弛豫中心,这与单晶的发光过程不同,这也有可能是目前闪烁陶瓷研究中存在的陶瓷发光强度高于单晶,但是光产额却较低,并且衰减时间较长的原因.从图6可以看到,在X射线激发下,Ce∶YAG透明陶瓷的发光范围在500～675nm之间,也由两个分支组成,可分别对应于2F5/2和2F7/2的能级跃迁,与光致发光谱相比,Ce∶YAG透明陶瓷的X射线激发的发射光谱仍为一宽的发射带,但是发生了20nm左右的红移,Moszynski等在Ce∶YAG单晶中也观察到了X射线激发下的发光峰相对光致激发的发光峰的红移现象[8-9],这可能与光致发光和X射线激发发光过程中,电子空穴对的能量转移过程差异导致的发光机制不同有关.在710nm处的微小发光峰,可能与制备过程中引入陶瓷内部的杂质离子有关.X射线激发的发射光谱的主发射峰位于550nm处,与硅光电二极管的探测灵敏区(500～1000nm)匹配,因而有望作为闪烁材料,在粒子和射线探测领域得到应用.采用固相反应法,在1750℃真空烧结10h,制备了0.3at%Ce∶YAG透明陶瓷,在500～900nm可见光范围的直线透过率可达80%左右,光学均匀性良好.光致荧光谱和X射线激发的发射光谱的分析表明,在350nm波长激发下,制备的Ce∶YAG陶瓷在500～700nm范围有一个宽的发射峰带,且峰形不对称,根据Gaussin分布可将此发射峰分解为两个峰,分别对应于Ce3+离子最低5d激发态到4f基态的两个Stark分裂能级(2F5/2和2F7/2)的跃迁,认为是Ce3+的特征发射峰. 比较Ce∶YAG陶瓷和单晶的光致激发荧光谱,及Ce∶YAG透明陶瓷的X射线激发下的发射峰值与光致发光的峰值,发现存在20nm左右的红移,这与陶瓷内部的晶界、微气孔等缺陷有关,它们有可能在电子空穴对的能量转移和光传输过程中,作为发光弛豫中心和散射中心对发光过程产生影响.在550nm左右处观察到Ce3+的特征发射,与硅光电二极管的探测灵敏区(500～1000nm)匹配,Ce∶YAG陶瓷的发光性能与相应的单晶相当,是一种有潜力的中低能量粒子射线探测用闪烁材料.致谢感谢中国科学院上海光学精密机械研究所的赵广军副研究员为本文对比测试实验提供的1.0at%Ce∶YAG单晶试样.【相关文献】[1] Coble R L.Transparent Alumina and Method ofPreparation.U.S.Patent,No.3026210,1962.03.20.[2] Johnson C D.The Development and Use of Alumina Ceramic FluorescentScreens.European Laboratory for Particle Physics ReportCERN/PS/90-42(AR).[3] Ikesue A,Lin Aung Yan.Synthesis and performance of advanced ceramicslasers.J.Am.Ceram.Soc.,2006,89(6):1936-1944.[4] Greskovich C,Duclos S.Ceramic scintillators.Annu.Rev.Mater.Sci.,1997,27:69-88.[5] Bhattacharjee T,Basu S K,Dey C C,et parative studies of YAG(Ce)andCsI(Tl)scintillators.Nucl.Instr.Meth.in Phys.Res.A,2002,484(1/2/3):364-368.[6] Zych E,Brecher C.Temperature dependence of host-associated luminescence from YAG transparent ceramic material.J.Lum i.,2000,90(3/4):89-99.[7] Yanagida T,Takahashi H,Ito T,et al.Evaluation of properties of YAG(Ce)ceramic scintillators.IEEE Trans.Nucl.Sci.,2005,52(5):1836-1841.[8] Blasse G,BrilA.Investigation of some Ce3+-activatedphosphors.J.Chem.Phys.,1967,47(12):5139-5145.[9] Moszynski E,Ludziejewski T,Wolsk i D,et al.Properties of the YAG∶Cescintillator.Nucl.Instr.M eth.in Phys.Res.A,1994,345(3):461-467.。

Er 3+／Yb 3+共掺Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃光谱性质研究

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第３期
周
灵等：ＥＹｒ／ｂ共掺Ｂ２３２３ａ３＋ｉ．Ｏ．２玻璃光潜性质研究ＯＢＧＯ
ＢＯ３１Ｇ２３．ｍｏ％Ｅ２－ｍｏ％Ｙ２３ＢＧ２－０ａ０－５１ｒ１ｂ０（Ｂ００３
射截面（ｅａ均达到了峰值，其ＦＭ：＇ｅ分别为７ｍ和１８Ｘ１之ｃｃｐｒｅ）ＷＨ￣Ｏｐｅａ７ｉｒ．０。ｍ．０关键词：铋酸盐玻璃；光谱性质；荧光半高宽；受激发射截面中图分类号：Ｔ７Ｑ１１文献表识码：Ａ
离子，通过Ｙｂ离子与Ｅ” ｒ离子之间能量转移过程：
Ｙ（５）Ｅ（２ｂＦ，＋ｒＩ２来提高Ｅ。ｂＦ，＋ｒＩ，＿Ｙ（７）Ｅ（ … ）２ｌ）５２，ｒ
离子在１ｍ．波段的发光效率【在铋酸盐玻璃基５５】．
（ＤＡ是由硅基材料制成，但其较小的增益带宽ＥＦ）（３）一５ｍ已经不能满足当前光通信的需求．ｎ因此，寻找对于通讯窗口具有更宽且平坦的增益光谱的基质材料非常关键【研究发现，掺铒碲酸盐玻璃２】．在１岬波段有较大的受激发射截面、．５较宽的荧光半高宽度、高的折射率和较好的化学稳定性［，３但】
随着因特网、宽带综合业务数值网以及多媒体通信的飞速发展，人们对提高光通讯密集波分复用系统（ＷＤ传输容量和带宽的需求日益增长ＩＤＭ）１．
目前应用于光通讯第三窗１的掺铒光纤放大器２１
不高的特点，一般都采用共掺Ｙ３ｂ离子来敏化Ｅ＋ｒ

【浙江省自然科学基金】_荧光强度_期刊发文热词逐年推荐_20140812

ห้องสมุดไป่ตู้
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
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掺铥氟氧化物玻璃掺钬锗酸盐玻璃抗原,cd14/免疫学抗体,单克隆恩诺沙星干红葡萄酒大肠杆菌基因表达吡啶酰胺原核细胞单链抗体化学机械抛光(cmp) 光谱性能光致发光光谱低温交叉弛豫效应中华仓鼠卵巢(cho)细胞上转换发光三维荧光光谱三疣梭子蟹 tm3+掺杂锗酸盐玻璃 judd-ofelt参数 dna作用 cdse/zns点 cd14 1.53μ m波段荧光
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
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【国家自然科学基金】_锗酸盐_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803

2009年序号 1 2 3 4
科研热词增益截面吸收截面发射截面 ho3+掺杂锗酸盐玻璃
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科研热词锗酸盐玻璃微晶玻璃预制棒锗酸盐氧氟玻璃锗酸盐氟氧化物玻璃能量转移能量传递纳米微晶红外发射光谱白光界面缺陷氟氧锗酸盐玻璃机理发光特性化学腐蚀光学材料上转换发光 tm~(3+)和ho~(3+)双掺 er3+/yb3+/tb3+共掺
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科研热词推荐指数稀土 2 锗酸盐 1 银纳米粒子 1 表面等离子体振荡 1 玻璃 1 熔体 1 热稳定性 1 拉曼光谱 1 增益截面 1 发射截面 1 光谱性能 1 光学材料 1 tm3+掺杂锗酸盐玻璃 1 tm3+和ho3+掺杂锗酸盐玻璃 1 judd-ofelt理论 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
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2011年科研热词锗酸盐玻璃锗酸盐银铋锗酸盐玻璃连续激光表面等离子体共振结构导向剂红外光谱特性稀土碱金属离子激光器溶剂热氟锗酸盐玻璃氟离子掺tm2o3的fge玻璃层状结构光谱学光纤材料上转换发光 tm3+/yb3+共掺 judd-ofelt理论 judd-ofelt(j-o)理论 2μ m 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Er~(3+)-Yb~(3+)共掺铝酸钆荧光粉的制备及发光性能

１ｈ最后退火至室温，０，得到白色粉末样品。
１２光谱测量．
采用荷兰帕纳科公司ＰＮｌｉｌＰｒＰ型ＸＤ衍射仪测定样品的ＸＤ粉末衍射，ＡａｔａＸ’ｅｒｙｃｔｏＲＲ辐射源ＣＫｕ
＝．５０ｎ０１４６ｍ。样品的室温荧光光谱泵浦光源采用Ｆ９０ｄｂｒｈ光谱仪测量，验激发光源采用Ｌ２Ｅｉｕｇｎ实Ｅｉｕｇ司的ｐ９０型微秒脉冲氙灯，ｄｎｒｂｈ公，０Ｆ激发波长为３８ｍ，测的荧光波长为１３ｎ７ｎ探５５ｍ。上转换荧光光谱泵浦源为激光二极管（Ｌ）激发波长为９０ｎ扫描间隔为０５ｎＤ，８ｍ，．ｍ。
激光泵浦下的上转换发光性能。
关键词：荧光；上转换；晶体结构
作者简介：刘永皓（９０）男，１８一，吉林长春人，大庆师范学院物理与电气信息工程学院副教授，学博士，理从事光功能
材料研究。基金项目：龙江省教育厅自然科学基金（１５０６。黑１５３０）中图分类号：４２３文献标识码：文章编号：０５０６（０２０－０１０收稿日期：０１１－３０８．１Ａ２９ — ０３２１）３０７－３２１ — ２１
第３２卷
第３期
大庆师范学院学报
ＪＵＮＬＯＡＩＧＮＲＬＵＩＥＳＴＯＲＡＦＤＱＮＯＭＡＮＶＲＩＹ

新型掺Er 3+碲酸盐玻璃光谱性质与Judd—Ofelt理论分析

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第２４卷第１期
哈尔滨师范大学自然科学学报
ＮＦＡＬＳＩＣＥ０ＵＡＬＯＦＨＡＲＢＮＮＡＵＲＣＥＮＳＪＲＮＩ０ＲＭＡＬＵＮＶＥＩＹＩＲＳＴ
新型掺Ｅ３碲酸盐玻璃光谱ｒ＋
质材料．
１实验
玻璃组分（５一ＴＯｘｉＮ＝９）ｅ一ＳＯ一５ａＯ（５１，５２，５ｍｏ）以ＳＯ，０１，０２１，ｉ２含量由５１，５％，０１，２，５ｍｏ％对样品依次命名为ＴＮ１１Ｎ，０２１Ｓ， ’ ２ＳＴＮ，’ ４ＴＮ，ｒ离子掺杂浓度为１ｍ１Ｓ３１Ｎ，Ｓ５ＥＳｏ％．其中，原料均为分析纯的氧化物和碳酸盐，各Ｅ，ｒＯ为光谱纯．比例分别准确称量１按０ｇ药品，
基金（Ｍ０５— ７Ｋ２００）
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第１期
新型掺Ｅ３ｒ碲酸盐玻璃光谱性质与Ｊｄｕｄ—Ｏｅｆｈ理论分析
２７
了玻璃基质的光谱性质．用Ｊｄ应ｕｄ—Ｏｅｆｈ理论计
４（）ｆＳ，Ｊ＞ｌ
性质与Ｊｄｕｄ—Ｏｅ理论分析术￣ｔｌ
吴昭君孙江亭
（哈尔滨师范大学）
吕树臣
【摘要】采用高温熔融法制备了掺Ｅ¨ ：ｅＳＮｒＴＯ一ｉ一ａＯ系列玻璃样品．Ｏ测
试了样品中Ｅ “的发射光谱和吸收光谱．用Ｊｄｒ利ｕｄ—Ｏｅ论计算了Ｊｄｆｈ理ｕｄ—Ｏｅｆｌｔ强度参数（：ｌ）Ｅ ¨各能级间跃迁的振子强度、迁几率、４、ｒ．６跃荧光分支比和辐射寿命等参数．用测得的发射光谱计算了Ｅ¨ ：利ｒ，，一的荧光半高全宽（ＷＨＭ），Ｆ

超短脉冲激光在掺Er^(3+)磷酸盐玻璃中制备光波导的实验研究

超短脉冲激光在掺Er^(3+)磷酸盐玻璃中制备光波导的实验研究白晶;龙学文【期刊名称】《原子与分子物理学报》【年(卷),期】2024(41)4【摘要】超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径.掺Er^(3+)磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm 通信波段附近的发射光谱,成为了集成光学主动增益材料中的研究热点.实验采用重复频率1 kHz,中心波长800 nm,脉冲宽度120 fs的钛宝石飞秒激光放大系统作为制备波导的光源,系统研究了加工参数对激光写入形貌、波导形成及光学特性的影响.实验结果表明,在狭缝整形辅助短焦物镜横向刻写条件下,写入脉冲能量为1.8μJ 时,光波导可以在写入速度为10μm/s-160μm的较宽范围内形成;写入速度为40μm/s时,光波导写入脉冲能量参数窗口为1.6μJ-2.0μJ;波导写入深度在125μm-200μm范围时,波导横截面对称性较好且折射率修改明显;近场强度测量结果显示所制备波导近场强度分布对称,导光特性良好.通过有限差分法反推波导区域折射率修改分布,结果显示最大折射率修改为Δn=6.6×10^(-4).截断传输损耗测量结果显示所制备波导的传输损耗低至0.91 dB/cm.【总页数】8页(P121-128)【作者】白晶;龙学文【作者单位】太原师范学院物理系;太原师范学院计算与应用物理研究所;湖南医药学院【正文语种】中文【中图分类】TN249【相关文献】1.磷酸盐共掺Er／Yb激光玻璃与平面波导的制备2.共掺Er^(3+):Yb^(3+)磷酸盐玻璃光波导激光器的发展3.Er^(3+)-Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃光波导的FD-BPM 分析4.Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光波导激光玻璃的光谱特性研究5.Ag^+-Li^+离子交换制作Er^(3+)/Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃平面光波导(英文)因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

掺杂Er(3+)、Yb(3+)玻璃陶瓷发光性质及其影响因素

玻璃陶瓷又称为微晶玻璃，是在制得玻璃体后，通过一系列复杂的热处理工艺（包括晶体的形核以及控制其晶粒大小）而获得的一种既含有大量微晶又含有一定量的玻璃相的固体材料口］。与单晶相比，玻璃陶瓷的制备工艺相对简单，制备周期较短，并且玻璃陶瓷可以同时具有玻璃（成分均匀、透明度高）和陶瓷（致密度高、具有晶体结构）的特点］。
同时，玻璃陶瓷存在化学和机械稳定性好、热导性和软化温度好等优点，因而在相关研究领域很受欢迎。
因此，从性能、制备工艺和成本的角度考虑，探索制备透明度高和光学性能良好的玻璃陶瓷。通过对透明的玻璃进行热处理，得到具有不同结晶率和透明度的玻璃陶瓷，探讨热处理工艺以及掺杂元素对玻璃陶瓷光学性能的影响成为学术界的研究热点。
１掺杂Ｅｒ计、Ｙｂ。＋玻璃陶瓷的发光机
理
不同稀土离子上转换过程有一定的区别，但一般而言，上转换发光都包括中心的双光子吸收、激发态吸收，能量传递和光子雪崩４个主要的过程。由于光子雪崩过程比较复杂，笔者的研究中并未涉及，因此仅讨论前３个过程。中心的双光子吸收指的是一个发光中
ＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ＆ＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｅｓｏｆＥｒ” 、Ｙｂ” Ｃｏ— ｄｏｐｅｄＧｌａｓｓＣｅｒａｍｉｃｓ

掺稀土锗酸盐玻璃的中红外发光性能研究

掺稀土锗酸盐玻璃的中红外发光性能研究摘要：近年来，随着计算机技术和光学技术的发展，中红外发光对无损检测和医疗诊断行业有着重要的应用。

传统的中红外发光材料，如氧化铝掺杂硼酸钠稀土玻璃，具有高热膨胀性，低高温稳定性和高光效，但存在着吸收带的增宽等缺点。

因此，开发低成本的中红外发光材料具有重要的意义。

本文通过对掺稀土锗酸盐玻璃的中红外发光性能进行了研究。

实验结果表明，在掺稀土锗酸盐玻璃中含有0.2 mol％的锗，温度在1100℃时具有最强的发射能力，达到2.1 W/m2sr，发射谱宽度达到了16nm，而且能量损失低，相对发射率达到75.6％。

此外，它还具有较高的热膨胀系数和高温稳定性，可以满足中红外发光应用的实际需求。

关键词：中红外发光；掺稀土锗酸盐玻璃；发射率；高温稳定性 1、引言随着科学技术的不断发展，现代高科技设备中，中红外（MIR）光波段已成为一种重要的光源，广泛应用于无损检测、热成像、医疗诊断等行业。

然而，当前的中红外发光材料在温度、成本、发射效率等方面仍存在一定的缺陷，如氧化铝掺杂硼酸钠稀土玻璃（BGO）具有高温稳定性，但需要高温烧结和热处理，昂贵而复杂，发射谱宽度较宽，能量损失较高，对科研和应用具有局限性。

因此，开发低成本、高性能的中红外发光材料，具有重要的实际意义。

本文研究的材料为掺稀土锗酸盐玻璃，它是一种耐高温的新型酸盐玻璃，由中等分子量的碳酸酐、碳酸钙和锗等多种原料制成。

本文针对其中红外发光性能进行了研究，主要研究内容包括掺稀土锗酸盐玻璃的中红外发射特性，热稳定性，热膨胀性和发射谱宽度等方面。

2、实验方法（1）材料组分本实验中，掺稀土锗酸盐玻璃的组成与纯酸盐玻璃相同，主要由SiO2、CaO、MgO、Na2O、K2O组成，但是在其中添加了一定量的锗粉（Re2O3），具体组成如下式所示：SiO2：44-48％；CaO：23-25％；MgO：7-10％；Na2O：14-17％；K2O：4-7％；Re2O3：0.2-2％。

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无辐射弛豫至中间态能级2 H 11/2、4S3/2 并有一小部
分继续衰减至4F9/2 能级, 然后由这些能级分别返回至基态
I4 I 1 5/
2而发射出可见绿光和红光。显然,
从上转换发光过程来
看, 上转换发光现象的存在对于 1. 5 Lm 波段荧光发射跃迁是
不利的, 它消耗掉了入射的一部分泵浦光子, 降低了泵浦效率。
至4I 11/ 2能级上。处于4 I 11/2能级上一部分 Er3+ 离子无辐射弛豫
至4I 13/ 2能级进而产生 1. 5 Lm 波段荧光发射跃迁 ( 4I 13/ 2
y4I15/ 2), 而另外一部分 Er3+ 离子则再次吸收一个泵浦光子( 即
激发态吸收, ESA) 跃迁至4 F7/ 2能级, 这部分 Er3+ 离子迅速通过
y4I 15/ 2能级间的辐射跃迁, 如图 2 所示。61 nm 附近的上转换发光主要来自于 Er3+ 离
子4I 11/ 2能级的激发态吸收[6] : 首先, 在 975 nm 波长激励下,
Er3+ 离子通过基态吸收( GSA) 一个泵浦光子, 由基态4I15/2 激发
工作于 1. 5 Lm 波段的掺 Er3+ 光纤放大器通常采用 1 480 或 980 nm 波长进行泵浦[3,4] 。相比于前者, 采用 980 nm 波长的泵浦方式, 掺 Er3+ 光纤放大器可以实现高输出功率和低噪声系数的放大性能, 但也存在着基态 Er3+ 离子吸收较弱和上转换发光现象比较严重等缺陷。980 nm 泵浦方式下 Er3+ 离子严重的上转换发光现象主要来源于激发态4 I 11/ 2 能级上 Er3+ 离子对于泵浦光子的吸收( 即激发态吸收, ESA) 。因此, 为了抑制激发态吸收提高泵浦效率, 必须尽可能地加快4 I11/2 能级上 Er3+ 离子向 1. 5 Lm 波段荧光发射能级4 I13/ 2 的返回速率, 减少4I 11/ 2能级上 Er3+ 离子荧光寿命。一种方案是在掺 Er3+ 玻璃
Preparation and spectral properties of Er3+ / Ce3+ codoped bismuth- germanate glass and the fibers
ZH OU Ya- xun* * , WANG Jun, CHEN Fen, YANG Gao- bo, WANG Xun- si, SH EN Xiang
测试是在室温下进行, 采用法国 J-Y 公司的 TRIAX 550 型荧光光谱仪收集光信号, 选用带尾纤 975 nm 波长激光二极管( LD) 作为激励源。光纤测量时, 将 LD 尾纤贴紧并对准固定在五维光纤调节架上的铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤一端面, 而将掺 Er3+ 光纤的另外一端伸入到荧光光谱仪接受器的狭缝中, 通过调整光纤调节架使耦合到光纤内的泵浦光达到最大。测试过程中, 输入端的 LD 尾纤与铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤位置保持不变。
( 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江宁波 315211)
摘要: 用高温熔融法制备了 Er3+ / Ce3+ 共掺铋锗酸盐( Bi2O3- GeO2- Ga2 O3- Na2 O) 玻璃, 研究分析了该玻璃中 Er3+ 离子 1. 5 Lm 波段荧光和上转换发光, Ce3+ 离子共掺引入的 Er3+ : 4 I11/2 y Ce3+ : 2F5/2 间能量传递能有效地抑制上转换发光并增强 1. 5 Lm 波段荧光发射。同时, 利用该组分玻璃拉制了包层直径为 125 Lm 的铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤, 1310 nm 波长处光纤传输损耗为 3. 4 dB/ m。通过对 975 nm 波长激励下光纤的放大自发辐射( ASE) 测试表明,铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤可在 1 450~ 1 650 nm 波长范围获得宽带 ASE 光谱, 因此是一种适用于宽带光纤放大器的增益介质。关键词: 铋锗酸盐玻璃及光纤; 光谱性质; 放大自发辐射中图分类号: T Q171. 1+ 1 文献标识码: A 文章编号:1005- 0086( 2009) 02- 0208- 04
( College of Information Science and Eng ineering, Ningbo U niversity, Ningbo 315211, China)
Abstract: Er3+ / Ce3+ codoped bismuth- germanate ( Bi2 O3- GeO2- Ga2 O3-Na2 O) glasses were prepared by conventional mel-t quenched method, and the 1. 5Lm band fluorescence and upconversion emission of Er3+ w ere investigated. The energy transfer from Er3+ : 4 I11/ 2 to Ce3+ : 2 F5/ 2 aroused by Ce3+ codoping can suppress the upconversion emission and enhance the 1. 5 Lm band fluorescence intensity effect ively. Meanwhile, a newly bismuth-germanate erbium- doped fiber ( cladding diameter of 125 Lm) with same glass composition was fabricated, and the propagation loss at 1 310 nm was estimated to be 3. 4 dB/ m. The amplified spontaneous emission ( ASE) from bismuth- germanate erbium- doped fiber at excitation of a 975 nm laser diode was measured and the broad ASE spectrum in the range of 1 450~ 1650 nm was obtained. T he result indicates that the bismuth- germanate erbium- doped fiber is a promising gain medium applied for broadband fiber amplifier. Key words: bismuth- germanate glass and fiber; spectral property; amplified spontaneous emission
光纤研制采用二次拉丝工艺完成, 其预制棒的制备采用管棒组合法。首先用旋转浇铸法得到多模光纤预制棒, 即将包层玻璃熔体注入到预热的圆柱形模具中后, 装配于旋转装置上以 4 000 转/ min 左右的速度旋转 30~ 60 s。然后在形成空心的包层玻璃管中浇铸入纤芯玻璃熔体, 移入至退火炉中进行退火处理得到多模光纤预制棒。其次对由退火处理得到的多模光纤预制棒进行拉细处理, 拉制成直径为 3 mm 左右的玻璃丝形成二次套管法中的芯棒, 再与由上述旋转法得到的空心包层玻璃管组合形成光纤预制棒。最后在拉丝机上拉制出包层直径为 125 Lm 的铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤, 纤芯直径约为 5. 6 Lm。 2. 2 光谱测试
2实验
2. 1 玻璃熔制及光纤拉制 Er3+ / Ce3+ 共掺铋锗酸盐玻璃组分摩尔比为 36Bi2O3-
40GeO2-14Ga2 O3- 10Na2 O- 0. 5Er2O3- xCe2O3( x= 0, 0. 2, 0. 5, 0. 8 mol% ) 。其中, Er3+ 和 Ce3+ 离子是以 Er2O3 和 Ce2O3 成份外掺方式引入。样品制备中所用原料均为分析纯, 将精确称量的玻璃原料充分混合, 倒入铂金坩埚中, 置于温度为 1200 e 左右的硅碳棒电炉中熔化 60 min, 期间通以高纯干燥氧气进行除水处理, 取出后将玻璃熔体注入到预热的方形模具中, 成型后移入退火炉中进行退火, 在低于软化温度 10 e 左右的温度点保温 120 min 后, 以 10 e / h 的速度降至室温。将退火后的玻璃研磨抛光, 制成10 mm @10 mm @ 1. 5 mm 左右的测试样品。
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中引入其它稀土离子例如 Ce3+ 或 Eu3+ 进行共掺[4, 5] , 利用 Er3+ 与这些稀土离子间的能量传递过程, 提高4 I 11/2 y4I 13/2 能级间无辐射跃迁速率。
本文在掺 Er3+ 铋锗酸盐( Bi2 O3-GeO2-Ga2O3-Na2 O) 玻璃中引入了Ce3+ 离子, 研究分析了Ce3+ 离子共掺对于Er3+ 离子1. 5 Lm 波段荧光特性和上转换发光特性的影响。同时利用该组分玻璃研制了铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤, 测试了光纤放大自发辐射( ASE) 谱。研究结果为下一步研制高质量宽带铋基掺 Er3+ 光纤及放大器积累了一定的技术经验。
第 20 卷第 2 期 2009 年 2 月
光电子 # 激光
Journal of Optoelectronics # Laser
V o l. 20 N o . 2 F eb. 2009
Er3+ /Ce3+ 共掺铋锗酸盐玻璃及其光纤的制备和光谱