PDF《！＂微晶玻璃发光特性的研究 ！》

!", #$: #%& 微晶玻璃发光特性的研究! 张约品!) " 夏海平!) 张新民!) 王金浩!) 章践立!) 姜淳#) !) (宁波大学光电子功能材料研究所,宁波 $!%#!!) #) (上海交通大学电子信息学院, 上海 #&&&$&) (#&&' 年!! 月(日收到;

#&&' 年!! 月#! 日收到修改稿) 高温熔制 )*$ + , ,-$ + 离子掺杂 .

/01,# 0$ 123# 0$ 1450# 系统玻璃, 并进行微晶化处理, 研究了微晶玻璃中 )*$ + 离子 的发光及上转换发光特性, 分析了微晶玻璃上转换发光机理6结果表明: 原始玻璃经热处理得到了 )*, ,-: ,27 微晶 玻璃, 微晶玻璃中 )*$ + 离子在室温下8 9!$:# "

8 9!%:# 跃迁产生横盖 !8%区间的超宽带荧光, 荧光半高宽达 !=& ;

,(=8& !浙江省自然科学基金 (批准号:,!&'$?8) , 宁波市博士基金 (批准号: #&&%2'2'!&&!&) , 浙江省教育厅科研项目 (批准号: #&&%!(8() 资助的课题6 " )1 相 微晶) #"!" 微晶玻璃的发光特性 "=*=$= 微晶玻璃? 8$"'* ! ? 8$('* 发光特性 图$玻璃样品的差热分析曲线 图*5C" D , .E" D 掺杂 ,FG6.* G" 63H* G" 6IJG* 系玻璃的 0-1 图图"热处理后样品的透射电镜照片 在9:% ;

+ 半导体激光器抽运条件下, 样品 "" 热处理前后的? 8$"'* ! ? 8$('* 荧光光谱见图 ? 所示) 玻璃 样品中 5C" D 离子的发光是一个波峰在 $("* ;

+ 的荧 光峰, 荧光半高宽约 A* ;

+) 热处理后微晶玻璃的 ? 8$"'* ! ? 8$('* 发光峰分裂成一系列小峰, 分别位于 $?:: ;

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+ 等, 荧光分裂波峰位置与根据 K % * ? 物理学报(A 卷!"# 晶体中 $%& ' 离子的( )*&+, 和( )*-+, 能级 ./0%1 分裂 值计算得到的可能发射波长相一致, 因此, $%& ' , !2& ' 离子择优进入到微晶玻璃样品中 !"# 微晶的 晶格位3由于钇铝石榴石中钇离子与铒离子 ($%& ' ) 、 镱离子 (!2& ' ) 半径比较接近, 分别是 !& ' (45466 78) , !2& ' (4546-6 78) , $%& ' (45466 78) ,所以 $%& ' , !2& ' 离子非常容易进入畸变的八配位钇离子格位, 在形成微晶玻璃过程中 $%& ' , !2& ' 离子可以置换 !& ' 离子而成为 $%, !2: !"# 晶体, 热处理后的样品 成为微晶相为 $%, !2: !"# 的微晶玻璃3 从图 ( (2) 还发现 $%, !2: !"# 微晶玻璃在室温 下能产生横盖 *(-4―*9-4

78 区间的超宽带荧光, 荧光半高宽约 *64 78, 它可用于光通讯领域中超宽 带光放大器以及超宽带可调谐激光器的增益介质3 这可能是微晶玻璃的玻璃相中还有部分 $%& ' , !2& ' 残留离子, 由于 $%& ' 离子能级在 !"# 晶相中分裂非 常大 [,4] , !"# 微晶相与玻璃相中 $%& ' 离子发光共同 作用的结果使微晶玻璃( )*&+, ! ( )*-+, 荧光半高宽特 别大3 图($%& ' , !2& ' 掺杂 :0;

玻璃热处理前后的 ( )*&+, ! ( )*-+, 荧光光谱 (0) 热处理前;

(2) 热处理后 &5,5,5 $%, !2: !"# 微晶玻璃的上转换发光特性 图-(0) , (2) 分别为热处理前后样品 !* , !, , !& 的上转换发光光谱3 热处理前单掺玻璃样品的上转 换发光不明显, 这是由于 $%& ' 单掺时, $%& ' 离子在 ?@4

78 处的吸收很弱, 致使上转换效率很低3 $%& ' , !2& ' 双掺玻璃样品 !, , !& 的上转换发光曲线在 -&* 78, -(9 78,

994 78 有三个上转换荧光峰, 随着 !2& ' 离子掺杂浓度增大, 上转换发光随之增强3由于玻璃 样品中 $%& ' , !2& ' 离子处于多种格位, 玻璃的上转 换荧光光谱由于它是非均匀转换后叠加的, 光谱宽 化严重, 只出现几个包囊峰3 热处理后单掺微晶玻璃 !* 的上转换荧光峰变 得较明显, 而$%, !2: !"# 微晶玻璃 !, , !& 的上转换 发光曲线在 -*6 78, -,( 78, -&, 78, -(* 78, --( 78, -9* 78, 9(@ 78, 9-( 78, 9@*