稀土離子摻雜γ-Al-,2-O-,3-材料的溶膠凝膠法制備及光譜性質(zhì)研究.pdf

1、隨著光通訊發(fā)展到第三代全光通訊系統(tǒng)，人們對(duì)于全光通訊所用寬帶光放大器，特別是放大器所用的發(fā)光材料進(jìn)行了廣泛的研究。本論文利用溶膠-凝膠技術(shù)分別制備了用于制作寬帶光波導(dǎo)放大器的鉺、鉺/鐿、鉺/鐿/鈰摻雜的γ相氧化鋁材料。測(cè)試了摻雜樣品熱處理過(guò)程中的熱重(TG)及差熱(DTG)曲線(xiàn)，進(jìn)行了XRD測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在900℃熱處理?xiàng)l件下樣品可以形成較好的丫相，高于1000℃會(huì)有氧化鋁的其它晶相形成；稀土離子的摻雜對(duì)晶相的影響不大，只是延緩晶相的形成，

2、提高氧化鋁晶相的轉(zhuǎn)變溫度。通過(guò)熒光光譜測(cè)定發(fā)現(xiàn)不同濃度鉺離子單摻的樣品在380nm和980nm光激發(fā)下近紅外和可見(jiàn)區(qū)均有熒光發(fā)射；并且在980nm光激發(fā)下，樣品在可見(jiàn)區(qū)650nm有強(qiáng)烈的上轉(zhuǎn)換發(fā)光，在535nm、665nm、602nm亦存在上轉(zhuǎn)換發(fā)光現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明在γ-Al<,2>O<,3>基質(zhì)中單摻鉺離子濃度最佳值為1mol﹪。 鉺鐿雙摻樣品的熒光測(cè)試發(fā)現(xiàn)鐿離子的共摻雜大大增強(qiáng)了鉺離子1534nm的發(fā)射強(qiáng)度。雙摻體系中Er<'

3、3+>/Yb<'3+>的濃度比例存在一個(gè)最佳比值，此值在Er<'3+>：Yb<'3+>=1：6(摩爾比)時(shí)體系熒光發(fā)射增強(qiáng)的效果最明顯，約為單摻鉺時(shí)發(fā)光強(qiáng)度的6～7倍。Ce<'3+>離子的摻入也能夠增強(qiáng)體系1534nm的光致發(fā)光強(qiáng)度，同時(shí)能夠降低其可見(jiàn)區(qū)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度。 通過(guò)溶膠-凝膠旋轉(zhuǎn)涂覆法制備了用于制作摻鉺光波導(dǎo)放大器(EDWA)的鉺單摻與鉺鐿雙摻γ-Al<,2>O<,3>薄膜。測(cè)試了薄膜的光致發(fā)射光譜。原子力顯微鏡表面