PYN-PLZT陶瓷光學特性及溫度對其發(fā)光特性的影響.pdf

1、PYN-PLZT電光陶瓷材料由PYN與PLZT混合燒制而成，在保證材料透明度的情況下提高了Yb3+離子的濃度。高濃度的Yb3+離子使其在發(fā)光材料方面表現(xiàn)出較大潛力。Yb3+離子只存在兩個4f能級使得材料不會受到諸如濃度猝滅等情況的影響。同時Yb3+離子較長的能級壽命能夠極大的滿足高能激光器的需求，這也推動了近年來Yb3+離子增益介質的發(fā)展。Yb3+離子的準三能級結構使得材料的性能隨外界溫度的變化而變化。針對這一問題，本課題對PYN-PL

2、ZT陶瓷發(fā)光特性隨溫度的變化進行探究，目的為尋求不同溫度下合適工作波長的激光器和放大器提供指導作用，并為提高Yb3+離子摻雜材料性能提供方向。為了了解PYN-PLZT材料在開發(fā)多功能光源（激光器與光學放大器）的潛能，研究了材料相關的光學、電學、熱學與發(fā)光特性，也探討了溫度變化的相關影響。
　　課題首先對材料的基本性能進行研究，完成了PYN-PLZT材料透射譜的測量，確定了材料的通光范圍和通光能力；隨后對材料的介電溫譜進行測量，得到

3、材料的介電常數(shù)和居里溫度；最后測量了材料的二次電光系數(shù)及其隨溫度的變化，對材料的溫度穩(wěn)定性進行了分析。材料在所關注的波段通光良好，適于作為發(fā)光基質材料。寬廣的介電溫譜使得相關的多功能電路溫度控制顯著放松。在較寬的溫度范圍內的優(yōu)良的二次電光系數(shù)可以顯著降低控制電壓。在對PYN-PLZT陶瓷材料相關光譜的測試中，完成了對材料的拉曼光譜測量，了解了材料內部晶格振動能級情況。這對認識該材料作為發(fā)光基質的熱學特性至關重要。吸收譜的測量幫助確定合適

4、的泵浦光波長。為了充分了解其作為發(fā)光材料的潛能，我們還利用擴展的J-O理論計算了材料的受激發(fā)射截面等相關發(fā)光參數(shù)隨溫度的變化，對材料發(fā)光特性隨溫度的變化進行了理論分析。
　　為了認識該材料開發(fā)光源的適用波段與溫度特性，對材料發(fā)光光譜隨溫度的變化進行了測量，直接研究材料發(fā)光特性與材料溫度之間的關系，并利用系統(tǒng)能級理論計算了材料準三能級系統(tǒng)性能隨溫度的變化，與實驗結果相結合討論了材料發(fā)光特性隨溫度的變化及其原因。確定了開發(fā)光源的最佳波