稀土離子摻雜玻璃材料反斯托克斯熒光制冷的研究.pdf

1、本文根據(jù)Er3+摻雜玻璃材料中Er3+的2H11/2能級(jí)反斯托克斯熒光發(fā)射，提出了一種新型的光學(xué)制冷途徑，并且利用Er3+的2H11/2和4S3/2這兩個(gè)綠光發(fā)射能級(jí)的熒光光譜來即時(shí)的監(jiān)測(cè)制冷溫度。我們首先用高溫熔融淬火的方法制備了不同組分的Er3+摻雜鍺碲酸鹽體系玻璃，系統(tǒng)的分析的該體系每個(gè)樣品的溫度傳感特性和激光制冷能力，結(jié)果表明所有的鍺碲酸鹽樣品都表現(xiàn)出很好的溫度傳感功能，并且通過光譜測(cè)量分析得出，選擇恰當(dāng)?shù)牟ㄩL和合適的基質(zhì)，Er

2、3+可以實(shí)現(xiàn)凈的激光制冷。
　　 采用熔融淬火技術(shù)制備了ZBLAN∶Er3+玻璃樣品。根據(jù)我們提出的利用Er3+的2H11/2和4S3/2能級(jí)產(chǎn)生的反斯托克斯熒光制冷的新途徑，對(duì)ZBLAN∶Er3+玻璃材料的制冷可能性進(jìn)行理論計(jì)算。計(jì)算中考慮了處在Er3+的2H11/2和4I15/2之間的各個(gè)能級(jí)由于聲子輔助的無輻射躍遷而導(dǎo)致的熱效應(yīng)，理論的評(píng)估ZBLAN∶Er3+玻璃的激光制冷能力，計(jì)算了樣品中Er3+各個(gè)能級(jí)無輻射躍遷幾率隨

3、溫度的變化關(guān)系和由2H11/2產(chǎn)生的反斯托克斯熒光所帶走的能量;結(jié)果顯示此樣品實(shí)際的制冷可以在溫度范圍350-480 K內(nèi)實(shí)現(xiàn)，而且在實(shí)現(xiàn)制冷的同時(shí)可以對(duì)制冷溫度進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　 我們根據(jù)Eu3+的能級(jí)特點(diǎn)和輻射躍遷特性，提出了另一種新的反斯托克斯熒光制冷途徑。我們?nèi)匀徊捎萌廴诖慊鸺夹g(shù)制備了Eu3+摻雜的硼酸鹽玻璃材料，對(duì)Eu3+摻雜的硼酸鹽玻璃材料進(jìn)行了光譜測(cè)量和理論分析，計(jì)算了各能級(jí)的輻射躍遷幾率、反斯托克斯熒光帶走的能