電光激勵(lì)對(duì)摻稀土鑭代鋯鈦酸鉛陶瓷發(fā)光性能的影響.pdf

1、自梅曼發(fā)明紅寶石激光器以來(lái),激光技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域飛快發(fā)展。全固態(tài)激光器的問(wèn)世更是激光領(lǐng)域的一個(gè)里程碑,因?yàn)楣腆w激光器的工作介質(zhì)具有包含范圍廣、體積小、質(zhì)量輕和效率高等特點(diǎn)。目前,探求理想的激光發(fā)光材料仍然是激光技術(shù)研究和發(fā)展的重中之重。在眾多固體激光材料中,鑭代鋯鈦酸鉛(PLZT)陶瓷因其高度的透明性、400～6000nm的通光窗口、低廉的制備成本、集電光、壓電、熱釋電、光色等效應(yīng)于一身,從而受到了廣泛的關(guān)注。稀土離子摻雜PLZT陶瓷具

2、有良好的光譜特性,其光譜對(duì)外加電場(chǎng)、光照等條件的激勵(lì)極其敏感,可以研發(fā)出多功能、可調(diào)諧的小型固態(tài)激光器。本論文研究了電場(chǎng)和光照對(duì)Er3+單摻、Er3+/Yb3+雙摻、Ho3+/Tm3+雙摻的PLZT陶瓷發(fā)光特性的影響。
　　論文第二章詳細(xì)介紹了六種上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)制和表征稀土離子光譜特性的J-O理論。對(duì)Er3+單摻、Er3+/Yb3+雙摻、Ho3+/Tm3+雙摻的PLZT陶瓷的上轉(zhuǎn)換光譜、熒光光譜、吸收譜進(jìn)行了測(cè)量和分析。
　

3、　研究了外加電場(chǎng)對(duì)稀土離子摻雜PLZT陶瓷上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響。測(cè)量了外加電場(chǎng)前后Er3+/Yb3+雙摻、Ho3+/Tm3+雙摻的PLZT陶瓷上轉(zhuǎn)換光譜和熒光強(qiáng)度的變化。建立物理模型,分析了電致伸縮和熱釋電等效應(yīng)對(duì)其結(jié)果產(chǎn)生的影響。在理論方面,使用晶體場(chǎng)理論來(lái)分析稀土離子上轉(zhuǎn)換的發(fā)光特性,根據(jù)稀土離子周圍晶胞的對(duì)稱性的變化計(jì)算出晶體場(chǎng)哈密頓量的變化,進(jìn)而計(jì)算出上轉(zhuǎn)換強(qiáng)度的變化,定義光譜強(qiáng)度增益比率并進(jìn)行定量的分析。通過(guò)理論計(jì)算得到了與實(shí)

4、驗(yàn)基本吻合的結(jié)果,并對(duì)溫度變化產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了修正。
　　研究了外加電場(chǎng)作用下2mol％Er3+離子摻雜PLZT陶瓷對(duì)532、561、633nm、1550nm光的單通增益現(xiàn)象。從受激輻射理論以及PLZT陶瓷的光能存儲(chǔ)作用出發(fā),對(duì)光放大現(xiàn)象進(jìn)行理論分析,并根據(jù)熱釋電效應(yīng)和光色效應(yīng)解釋了光放大的動(dòng)態(tài)曲線。
　　研究了紫外光和可見(jiàn)光照對(duì)稀土離子摻雜PLZT陶瓷上轉(zhuǎn)換發(fā)光、熒光發(fā)光的影響。探測(cè)395nm、455nm、630nm的光照