Ho3＋／Yb3＋共掺杂玻璃陶瓷50SiO2-50PbF2的上转换及中红外发光特性

摘要：

玻璃陶瓷又称为纳米微晶玻璃，是玻璃基质中包含约10 nm 的纳米微晶。在稀土掺杂的玻璃陶瓷中，稀土主要掺杂在氟化物纳米晶中。这种材料在发光应用中具有氟化物和氧化物的优点，是上转换发光和中红外发光效率高的基质材料。研究 Ho3＋/Yb3＋共掺杂的玻璃陶瓷（50SiO2-50PbF2-1．0YbF3-0.5HoF3）的上转换和中红外发光性质。玻璃陶瓷吸收光谱的半高宽比玻璃前驱物更窄，而且长波吸收峰的Stark劈裂更加明显，表明稀土离子掺杂在晶体中。通过吸收光谱计算了J-O 参数，Ω2值（0.17×10-20 cm2）比氟化物玻璃ZBLA（2．28×10-20 cm2）的低很多。在980 nm激光激发下，Ho3＋/Yb3＋共掺杂的玻璃陶瓷有很强的绿光上转换荧光和蓝光、红光上转换荧光。与玻璃相比，绿光和蓝光光强增强明显，而红光基本不变。玻璃陶瓷中的 Ho离子掺杂在声子能量低的PbF2晶体中，低的声子能量使发光能级的无辐射弛豫率降低，从而增加了绿光和蓝光的上转换效率。低的无辐射弛豫率同时也降低了红光上转换中间能级（5I7）的粒子数布居，因此红光上转换没有增强。在980 nm激光激发下 Ho3＋/Yb3＋共掺杂的玻璃陶瓷有很强的2.9μm 中红外荧光，而在玻璃前驱物中观察不到中红外荧光。

关键词：玻璃陶瓷、中红外、上转换、共掺杂

分类号：O482.3(固体物理学)

资助基金：光电信息控制和安全技术重点实验室基金项目9140C150303110C504;国家自然科学基金项目51102202

在线出版日期：2014-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2060-2064