微孔結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光局域增強(qiáng)效應(yīng)研究.pdf

1、稀土發(fā)光在當(dāng)今的科技中有重要應(yīng)用，尤其是稀土參與的光學(xué)顯示。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率不能滿足需求，嚴(yán)重阻礙了其應(yīng)用發(fā)展。提高稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率成了稀土發(fā)光研究的熱點(diǎn)。目前已經(jīng)提出了很多種提高稀土材料發(fā)光的方法，而且取得了較好的效果。本文提出了激光燒蝕微孔誘導(dǎo)稀土上轉(zhuǎn)化發(fā)光增強(qiáng)的技術(shù)方法，具有較強(qiáng)的普適性。
　　利用高能量激光在稀土摻雜納米晶粉末壓制的圓片表面燒蝕一個微孔，微孔口徑百微米量級，此微孔能夠誘導(dǎo)上轉(zhuǎn)換發(fā)光增強(qiáng)，相比原始表面

2、，增強(qiáng)倍數(shù)最高能達(dá)到163倍。文中建立了激光燒蝕微孔模型和微孔誘導(dǎo)上轉(zhuǎn)換發(fā)光增強(qiáng)理論模型，并通過在Yb-Tm共摻雜氧化鋯樣品上燒蝕微孔對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。利用“光子數(shù)過程”“熒光光強(qiáng)空間分布”分析了燒蝕孔后 Yb-Tm共摻雜樣品微孔結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理和發(fā)光性質(zhì)。另外還在不同摻雜基質(zhì)、不同摻雜離子、不同摻雜濃度、不同制備方法的納米晶樣品進(jìn)行了微孔增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。
　　在相同功率973 nm泵浦激光輻照下，Yb-Tm共摻圓片樣品表面微孔結(jié)構(gòu)