PDF《！＂微晶玻璃发光特性的研究 ！》

78 及9@?

78 有分裂的上 转换发光峰, 且观察到 (66

78 的上转换发光3 随着 !2& ' 离子掺杂浓度增大, 上转换荧光也随之增强3 与玻璃样品比较, 绿光、 红光上转换荧光强度分别增 强约 @ 和&倍3在微晶玻璃中 $%& ' 离子的绿光上转 换荧光强度较强, 红光上转换荧光强度较弱, 与玻璃 样品相反3 图-$%& ' ,!2& ' 掺杂 :0;

玻璃热处理前后的 上转换光谱 (0) 热处理前;

(2) 热处理后 ?

4 , ( @ 期 张约品等:$%, !2: !"# 微晶玻璃发光特性的研究 !", #$: #%& 微晶玻璃中 !"' ( 离子的上转换荧 光机理可根据 #%& 晶体中 !"' ( 与#$' ( 离子的能级 图[)*] 来分析讨论, 见图 +, 由于在 #%& 晶体 !"' ( , #$' ( 处于同一晶格位, -./"0 分裂相同, 呈现一些分 裂的上转换荧光峰, 微晶玻璃中 !"' ( 离子的上转换 发光主要通过 #$' ( 敏化 !"' ( 来实现的, 绿光的发射 过程为: 在123

45 半导体激光二极管的激发下, 敏 化离子 #$' ( 从基态) 627) 跃迁到激发态) 687) , 通过 #$' ( 离子对 !"' ( 离子的能量转移, 使!"' ( 离子从基 态9 :*87) 能级被激发到9 :**7) 能级上,

9 :**7) 能级的 !"' ( 离 子通过激发态吸收、 #$' ( 离子对 !"' ( 离子的能量转 移和 !"' ( 离子之间的能量转移被激发到9 627) 能级,

9 627) 能级上的粒子一小部分以自发辐射跃迁的方式 跃迁至9 :*87) 能级, 产生 9;

;

45 附近的荧光,9 627) 能级 上大部分粒子则通过多声子弛豫到) , 微晶化处理后, !"' ( , #$' ( 所处的局域环境发生 了变化, 样品中析出 #%& 相微晶, !"' ( , #$' ( 离子择 优进入到 #%& 微晶中,在铝硅氧化物玻璃的声子能 量为 **33 ?5@ * , 在#%& 微晶中的平均声子能量为 ;

83 ?5@ * , 微晶化后 !"' ( , #$' ( 离子所处的局域基质 声子能量降低, 从而使上转换发光效率增强, 发光强 度增强, 使绿光、 红光上转换荧光强度比玻璃样品分 别增强约

2 和'倍, 微晶化后 !"' ( 与#$' ( 离子局域基质声子能量 的降低, 减少了 !"' ( 离子由高能级向低能级的弛豫 概率,另!"' ( 、 #$' ( 离子择优进入到微晶玻璃样品 中#%& 微晶的晶格位, 使!"' ( 和#$' ( 离子间的交 叉弛豫大大增强, 使得高能级上的电子布居大大增 加, 对应高能级向下跃迁的发光强度比低能级的发 光强度增加很多, 上述两种影响使微晶玻璃中 !"' ( 离子的绿光上转换荧光强度变强, 红光上转换荧光 强度变弱, 结果得到微晶玻璃中 !"' ( 离子的绿光上 转换荧光强度较强, 红光上转换荧光强度较弱, 与玻 璃样品相反, 图+#%& 晶体中 !"' ( , #$' ( 离子的能级图 9A 结论!"' ( 、 #$' ( 双掺 B/=C#) =' C%D) =' C-E=) 系统玻璃 经热处理获得了 !", #$: #%& 微晶玻璃, !", #$: #%& 微晶 玻璃在室温下9:*'7) !

9 :*87) 跃迁能产生横盖*983―*+83

45 区间的超宽带荧光, 荧光半高宽约 *;

3 45, 这可能由于微晶玻璃内 #%& 微晶相中 !"' ( 与玻璃相中残留 !"' ( 离子的共同发光, !"' ( 与#$' ( 离子局域基质声子能量的降低使 !", #$: #%& 微晶 玻璃绿光、 红光上转换荧光强度比玻璃样品分别增 强约

2 和'倍,微晶化后 !"' ( , #$' ( 离子局域环境发 生变化导致微晶玻璃中 !"' ( 离子绿光、 红光上转换 发光相对强度发生变化, 与玻璃样品相反, !", #$: #%& 微晶玻璃有望用做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, 同时也 是一种有潜在希望的上转换发光材料,