PYN-PLZT陶瓷光學(xué)特性及溫度對其發(fā)光特性的影響.pdf

1、PYN-PLZT電光陶瓷材料由PYN與PLZT混合燒制而成，在保證材料透明度的情況下提高了Yb3+離子的濃度。高濃度的Yb3+離子使其在發(fā)光材料方面表現(xiàn)出較大潛力。Yb3+離子只存在兩個4f能級使得材料不會受到諸如濃度猝滅等情況的影響。同時Yb3+離子較長的能級壽命能夠極大的滿足高能激光器的需求，這也推動了近年來Yb3+離子增益介質(zhì)的發(fā)展。Yb3+離子的準(zhǔn)三能級結(jié)構(gòu)使得材料的性能隨外界溫度的變化而變化。針對這一問題，本課題對PYN-PL

2、ZT陶瓷發(fā)光特性隨溫度的變化進(jìn)行探究，目的為尋求不同溫度下合適工作波長的激光器和放大器提供指導(dǎo)作用，并為提高Yb3+離子摻雜材料性能提供方向。為了了解PYN-PLZT材料在開發(fā)多功能光源（激光器與光學(xué)放大器）的潛能，研究了材料相關(guān)的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)與發(fā)光特性，也探討了溫度變化的相關(guān)影響。
　　課題首先對材料的基本性能進(jìn)行研究，完成了PYN-PLZT材料透射譜的測量，確定了材料的通光范圍和通光能力；隨后對材料的介電溫譜進(jìn)行測量，得到

3、材料的介電常數(shù)和居里溫度；最后測量了材料的二次電光系數(shù)及其隨溫度的變化，對材料的溫度穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。材料在所關(guān)注的波段通光良好，適于作為發(fā)光基質(zhì)材料。寬廣的介電溫譜使得相關(guān)的多功能電路溫度控制顯著放松。在較寬的溫度范圍內(nèi)的優(yōu)良的二次電光系數(shù)可以顯著降低控制電壓。在對PYN-PLZT陶瓷材料相關(guān)光譜的測試中，完成了對材料的拉曼光譜測量，了解了材料內(nèi)部晶格振動能級情況。這對認(rèn)識該材料作為發(fā)光基質(zhì)的熱學(xué)特性至關(guān)重要。吸收譜的測量幫助確定合適

4、的泵浦光波長。為了充分了解其作為發(fā)光材料的潛能，我們還利用擴(kuò)展的J-O理論計算了材料的受激發(fā)射截面等相關(guān)發(fā)光參數(shù)隨溫度的變化，對材料發(fā)光特性隨溫度的變化進(jìn)行了理論分析。
　　為了認(rèn)識該材料開發(fā)光源的適用波段與溫度特性，對材料發(fā)光光譜隨溫度的變化進(jìn)行了測量，直接研究材料發(fā)光特性與材料溫度之間的關(guān)系，并利用系統(tǒng)能級理論計算了材料準(zhǔn)三能級系統(tǒng)性能隨溫度的變化，與實驗結(jié)果相結(jié)合討論了材料發(fā)光特性隨溫度的變化及其原因。確定了開發(fā)光源的最佳波