Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的近红外发光及能量传递机理

摘要：

采用高温熔融法制备了组分为TeO2-ZnO-Na2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量Ωt(t＝2,4,6),自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等光谱参量,测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示,在980 nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明,强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程,并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后,计算分析了Tm3+:3 F4→3 H6能级间跃迁的1.8μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明,Yb3+/Tm3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质.

关键词：碲酸盐玻璃、Tm3+/Yb3+共掺、能量传递、上转换

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分类号：TQ171.1+1

资助基金：国家自然科学基金61178063;浙江省研究生创新科研项目YK2010048;宁波市自然科学基金2010A610172;宁波大学王宽诚幸福基金和胡岚优秀博士基金

在线出版日期：2013-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1028-1035