Yb3+含量对掺Er3+铝酸盐玻璃光谱性质的影响

• 作者: 何冬兵 孙时宇 康帅 李溦长 焦艳 胡丽丽 薛天锋
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铝酸盐玻璃 Yb3+/Er3+共掺杂 上转换发光 1.53μm发光
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 材料合成及性能
• 页码范围: 241-252
• 页数: 12页
• 分类号: TQ171
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20204103.0241

摘要

采用高温熔融法制备百分比为(100-x)(23.6Al2O3-53CaO-7.7BaO-2.1Na2O-10.3Ga2O3-3.1B2O-0.2Er2O3)-xYb2O3(x=0,0.9,1.9,2.8,3.6,4.5)的铝酸盐玻璃.应用差示扫描量热法、吸收光谱、荧光光谱、红外光谱以及拉曼光谱等检测手段,系统研究了不同Yb3+离子引入量对玻璃的物性、热稳定性、Er3+离子光谱性质和结构的影响.结果表明,Yb2 O3含量越高,玻璃的密度和折射率越大,抗析晶能力有所增强.随着Yb2 O3的增加,玻璃在976 nm吸收系数增大,对应于Er3+离子的2 H11/2→4 I15/2、4 S3/2→4 I15/2以及4 F9/2→4 I15/2跃迁的527,549,666 nm的上转换发光、红光与绿光发光强度比以及对应于4 I13/2→4 I15/2的1.53μm近红外荧光强度明显增加.当Yb2 O3浓度为3.6％时,铝酸盐玻璃样品在近红外1.53μm荧光最强,此时Yb3+→Er3+正向能量传递效率η1最大,约为82.9％.该系列铝酸盐玻璃中Er3+离子1.53μm最大发射截面为0.77×10-20 cm2,荧光半高宽最大值为39.4 nm,荧光寿命最大值为4.46 ms.