Er3+-Yb3+共摻氟氧化物玻璃陶瓷上下轉(zhuǎn)換發(fā)光的調(diào)控.pdf

1、Er3+/Yb3+共摻氟氧化物玻璃陶瓷因其在980 nm激光激發(fā)下，具有很好的可見波段上轉(zhuǎn)換發(fā)光和1540nm近紅外下轉(zhuǎn)換發(fā)光而廣受人們關(guān)注。然而，上轉(zhuǎn)換發(fā)光與下轉(zhuǎn)換發(fā)光之間存在一定的競爭機(jī)制，如何調(diào)控二者相對強(qiáng)度一直困擾科學(xué)工作者。
　　本文為了實(shí)現(xiàn)調(diào)控上下轉(zhuǎn)換發(fā)光的目的，制備了一系列摻雜不同Er3+濃度的Er3+/Yb3+共摻氟氧化物玻璃陶瓷樣品。通過測量系列樣品的發(fā)射光譜、激發(fā)光譜以及發(fā)光強(qiáng)度與泵浦功率的依賴關(guān)系等，研究樣品

2、在980nm激光激發(fā)下的上下轉(zhuǎn)換發(fā)光特性以及能量傳輸機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，Er3+濃度不同時(shí)，上下轉(zhuǎn)換發(fā)光的能量傳輸過程是有區(qū)別的，尤其是660 nm紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)制，隨著Er3+濃度增加，逐漸由三光子吸收變?yōu)殡p光子吸收過程。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，提出了不同Er3+濃度摻雜時(shí)上下轉(zhuǎn)換發(fā)光的能量傳輸模型。
　　為了驗(yàn)證能量傳輸模型是否正確，以中等Er3+濃度摻雜時(shí)的模型為例進(jìn)行了理論分析。根據(jù)提出的能量傳輸模型列出相應(yīng)的速率方程，理論

3、推導(dǎo)穩(wěn)態(tài)時(shí)上下轉(zhuǎn)換發(fā)射的發(fā)光強(qiáng)度與泵浦功率的依賴關(guān)系，并通過求解瞬態(tài)速率方程，模擬各能級粒子數(shù)密度衰減曲線，與實(shí)驗(yàn)測得的熒光衰減曲線進(jìn)行擬合對比，根據(jù)二者的擬合程度，驗(yàn)證模型的正確性。
　　本文為實(shí)現(xiàn)調(diào)控上下轉(zhuǎn)換發(fā)光提供了實(shí)驗(yàn)及理論依據(jù)。我們結(jié)果表明，改變Er3+的摻雜濃度可以有效調(diào)控上下轉(zhuǎn)換發(fā)光的能量傳輸過程，進(jìn)而達(dá)到調(diào)控上下轉(zhuǎn)換發(fā)光的目的。研究結(jié)果可以提高Er3+/Yb3+共摻氟氧化物玻璃陶瓷以及相似體系材料的應(yīng)用價(jià)值，有利于