氟氧化物玻璃和陶瓷中稀土離子上轉(zhuǎn)換發(fā)光研究.pdf

1、稀土離子摻雜的上轉(zhuǎn)換材料可以將人眼看不見(jiàn)的紅外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，因而在全固態(tài)短波長(zhǎng)激光器、三維立體顯示、激光防偽等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　 本論文的工作主要包括兩個(gè)部分，分別討論稀土離子在氟氧化物玻璃和（陶瓷）粉末中的上轉(zhuǎn)換發(fā)光。第一部分討論基質(zhì)的化學(xué)組成對(duì)稀土離子發(fā)光效率的影響。通過(guò)制備一系列摻Er 3+氟氧化物玻璃材料，并測(cè)試了它們的光學(xué)性質(zhì)，包括激光拉曼光譜、吸收光譜和紅外激發(fā)上轉(zhuǎn)換熒光光譜，隨后根據(jù)Judd-Ofelt理

2、論計(jì)算了Er 3+單摻玻璃的J-O強(qiáng)度參數(shù)，并詳細(xì)分析了未摻雜玻璃的拉曼光譜。在此基礎(chǔ)上分析了材料組成對(duì)Er 3+的吸收、輻射性質(zhì)和基質(zhì)聲子能量的影響，進(jìn)而討論了聲子在Er 3+上轉(zhuǎn)換過(guò)程中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在低濃度單摻Er 3+情況下、用980nm LD （激光二極管）激發(fā)樣品時(shí)，聲子能量對(duì)紅、綠熒光強(qiáng)度比沒(méi)有影響；在Er 3+/Yb 3+摻雜的玻璃中，聲子是Er 3+的紅色熒光發(fā)射必不可少的條件，而且隨著聲子能量的增大紅/綠熒光發(fā)射比

3、有明顯增大的趨勢(shì)，同時(shí)Yb 3+的摻入可以把紅色熒光強(qiáng)度提高幾百倍，這對(duì)用Er 3+產(chǎn)生高效的紅色熒光具有一定的指導(dǎo)意義。論文第二部分工作(也即第四章)主要研究樣品微觀結(jié)構(gòu)對(duì)稀土離子上轉(zhuǎn)換熒光性能的影響。固相反應(yīng)的不均勻性、冷卻速度的不同、退火等都對(duì)玻璃的微觀結(jié)構(gòu)有重要影響。本部分通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行掃描電鏡（SEM）和X-射線分析，初步研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)與熒光之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)20GeO2－80PbF2 陶瓷材料中Pb2F2O枝晶的形成可有