Tm3+掺杂锗铌酸盐玻璃及其红外光谱特性

摘要：

用高温熔融法制备了相同质量百分比浓度4%Tm2O3掺杂浓度下(90-x)GeO2-xNb2O5-10Na2O(其中数字为摩尔百分比x=1,2,4,6,8)以及Tm2O3掺杂浓度分别为质量百分比1%,2%,3%,4%下86GeO2-4Nb2O5-10Na2O(其中数字为摩尔分数)系列玻璃.研究了Nb2O5组分对玻璃热稳定性,荧光强度和J-O参数的影响.应用Judd Ofelt理论,计算了Tm3+离子在Nb2O5浓度不同时的J-O强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+离子各激发态能级的自发跃迁概率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量.根据McCumber理论,计算了Tm3+离子能级3F4→H6(1.8μm)跃迁的吸收截面和受激发射截面.从获得的吸收截面、发射截面与离子掺杂浓度计算了1.8μm荧光波段的增益截面曲线.在808 nm波长光的激发下,研究了Tm3+掺杂玻璃在1.47与1.8μm附近的荧光特性.发现当Tm2O3掺杂浓度为质量百分比3%时,在1.8μm处的荧光强度达最大,然后随着掺杂浓度的增大,其荧光强度反而降低;当Nb2O5摩尔分数含量大约在2%时,Tm3+在1.8μm处的荧光强度最强.并讨论了Nb2O5组分变化对玻璃结构与光谱特性的影响情况.

关键词：Tm3+掺杂锗铌酸盐玻璃、红外光谱性质、交叉弛豫、Nb2O5

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金60777030;宁波市重点实验室开放基金2007A22010;宁波大学王宽诚幸福基金资助的课题

在线出版日期：2010-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：5808-5816