Er3+/Yb3+共掺TeO2-WO3-Bi2O3玻璃的光谱性质和上转换发光

刘丽莎; 吕树臣; 孙江亭

doi:10.7498/aps.59.6637

摘要

本文制备了Er3+/Yb3+共掺TeO2-WO3-Bi2O3(TWB)玻璃. 测试和分析了样品的吸收光谱、荧光光谱及上转换发光. 用Judd-Oflet(J-O)理论计算了Er3+在玻璃样品中的光谱强度参数,随着Bi2O3含量的增加,Ω2增加,Ω4

关键词:

Er3 + /Yb3 + co-doped TeO2-WO3-Bi2O3 (TWB) glass has been prepared.The absorption spectra, fluorescence spectra and up-conversion luminescence of the glass were measured. The strength parameters of Er3+ in glass were calculated according to the Judd-Oflet theory. Along with Bi2O3 content increasing, Ω2 increases, Ω4, and Ω6 gradually decrease. The broad 1.5 μm fluorescence was observed under 976 nm excitation, and its full width at half maximum (FWHM) was 96 nm. The stimulated emissiow was calculated using the McCumber theory, and the peak emission cross-section was 0.70 × 10-20cm2 at 1.5 μm. The product of stimulated emission cross section and fluorescence of FWHM was 60.2 cm2 nm. At the same time, there is an obvious phenomenon of fluorescence up-conversion of Er3 +/Yb3 + co-doped TeO2-WO3-Bi2O3 glass under 976 nm pump, and the intensity of the conversion gradually weakened with the increasing of Bi2O3 content.

Keywords:

作者及机构信息

1.
哈尔滨师范大学物理与电子工程学院,哈尔滨 150025

基金项目: 黑龙江省自然科学基金(批准号:A200812)和哈尔滨市科技局创新人才研究基金(批准号:2006RFQXG057)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Harbin Normal University, Institute of Physics and Electronic Engineering, Harbin 150025, China

参考文献

[1]	Chen G X, Jiang Z H, Yang G F, Yang Z M, Zhang Q Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 4200 (in Chinese) [陈敢新、杨钢锋、杨中民、张勤远 2007 56 4200]
[2]	Tanabe S, Sugimoto N, Ito S, Hanada T 2000 J. Lumin. 87-89 670
[3]	Chen W, Hu L L, Wang G N, Wen L, Yang J H, Zhang L Y 2006 Acta Phys. Sin. 2006 55 1486 (in Chinese) [陈伟、胡丽丽、汪国年、温磊、杨建虎2006 55 1486]
[4]	Jiang Z H, Yang Z M, Zhang Q Y, Zhao C 2006 Acta Phys. Sin. 55 3107 (in Chinese) [姜中宏、杨中民、张勤远、赵纯2006 55 3106]
[5]	Cheng B W, Ding W C, Guo J C,Liu Y, Wang Q M, Yu J Z, Zhang Y, Zuo Y H, 2009 Chin. Phys. B 18 3046
[6]	Dai S X, Huang S L, Nie Q H, Xu T F, Zhou L, Zhou Y X 2009 Acta Phys.Sin. 58 1263 (in Chinese) [戴世勋、黄尚廉、聂秋华、徐铁峰、周灵、周亚训2009 58 1263]
[7]	Zhao S H, Chen B Y, Hu L L 2004 Journal of Inorganic Materials 32 1430 (in Chinese) [赵士龙、陈宝玉、胡丽丽 2004 硅酸盐学报 32 1430]
[8]	Dai S X, Lu L J, Nie Q H, Shen X, Xu T F, Zhang X D, Zhang X H 2007 Acta Phys. Sin. 56 1759 (in Chinese) [戴世勋、陆龙君、聂秋华、沈祥、徐铁峰、张旭东、章向华2007 56 1759]
[9]	Jia X H, Lv S C, Peng H Y, Sun J T, Zhang M H 2008 Acta Phys. Sin. 57 5978 (in Chinese) [贾相华、吕树臣、彭鸿雁、孙江亭、张梅恒2008 57 5978]
[10]	Dai S X, Li X J, Nie Q H, Shen X, Wang X S, Xu T F 2007 Acta Phys. Sin . 56 5520 (in Chinese) [戴世勋、厉旭杰、聂秋华、沈祥、王训四、徐铁峰2007 56 5520]
[11]	Judd B R 1962 Phys. Rev. 127 750
[12]	Ofelt G S 1962 J. Chem. Phys. 37 511
[13]	Chen D D, Jiang Z H, Zhang Q Y, Zhao C 2007 Acta Phys. Sin. 56 4195 (in Chinese) [陈东丹、姜中宏、张勤远、赵纯2007 56 4195]
[14]	Yang J H, Dai S X 2003 J. Pot. Soc. Am. B 20 5
[15]	McCumber D E 1964 Phys. Rev . A 134 299
[16]	Miniscalco W J, Quimby R S 1991 Opt. Lett. 16 258
[17]	Yang J H, Dai S X, Wen L, Liu Z P, Hu L L, Jiang Z H 2003 Acta Phys. Sin. 52 508 (in Chinese) [杨建虎、戴世勋、温磊、柳祝平、胡丽丽、姜中宏 2003 52 508]
[18]	Jia X H, Lü S C 2007 Acta Phys. Sin. 56 4974 (in Chinese) [贾相华、吕树臣2007 56 4974]
[19]	Dong L Q, Duan X X, Huang S H, Wang D W, Wen H Y, Yang Y M 2009 Acta Phys. Sin . 58 1263 (in Chinese) [董力强、段晓霞、黄世华、王大伟、温红宇、杨艳民2009 58 1263]
[20]	Cao C Y, Di W H, Qin W P, Wang Y, Zhang J S 2008 Chin. Phys.B 17 3302

施引文献

[1]	Chen G X, Jiang Z H, Yang G F, Yang Z M, Zhang Q Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 4200 (in Chinese) [陈敢新、杨钢锋、杨中民、张勤远 2007 56 4200]
[2]	Tanabe S, Sugimoto N, Ito S, Hanada T 2000 J. Lumin. 87-89 670
[3]	Chen W, Hu L L, Wang G N, Wen L, Yang J H, Zhang L Y 2006 Acta Phys. Sin. 2006 55 1486 (in Chinese) [陈伟、胡丽丽、汪国年、温磊、杨建虎2006 55 1486]
[4]	Jiang Z H, Yang Z M, Zhang Q Y, Zhao C 2006 Acta Phys. Sin. 55 3107 (in Chinese) [姜中宏、杨中民、张勤远、赵纯2006 55 3106]
[5]	Cheng B W, Ding W C, Guo J C,Liu Y, Wang Q M, Yu J Z, Zhang Y, Zuo Y H, 2009 Chin. Phys. B 18 3046
[6]	Dai S X, Huang S L, Nie Q H, Xu T F, Zhou L, Zhou Y X 2009 Acta Phys.Sin. 58 1263 (in Chinese) [戴世勋、黄尚廉、聂秋华、徐铁峰、周灵、周亚训2009 58 1263]
[7]	Zhao S H, Chen B Y, Hu L L 2004 Journal of Inorganic Materials 32 1430 (in Chinese) [赵士龙、陈宝玉、胡丽丽 2004 硅酸盐学报 32 1430]
[8]	Dai S X, Lu L J, Nie Q H, Shen X, Xu T F, Zhang X D, Zhang X H 2007 Acta Phys. Sin. 56 1759 (in Chinese) [戴世勋、陆龙君、聂秋华、沈祥、徐铁峰、张旭东、章向华2007 56 1759]
[9]	Jia X H, Lv S C, Peng H Y, Sun J T, Zhang M H 2008 Acta Phys. Sin. 57 5978 (in Chinese) [贾相华、吕树臣、彭鸿雁、孙江亭、张梅恒2008 57 5978]
[10]	Dai S X, Li X J, Nie Q H, Shen X, Wang X S, Xu T F 2007 Acta Phys. Sin . 56 5520 (in Chinese) [戴世勋、厉旭杰、聂秋华、沈祥、王训四、徐铁峰2007 56 5520]
[11]	Judd B R 1962 Phys. Rev. 127 750
[12]	Ofelt G S 1962 J. Chem. Phys. 37 511
[13]	Chen D D, Jiang Z H, Zhang Q Y, Zhao C 2007 Acta Phys. Sin. 56 4195 (in Chinese) [陈东丹、姜中宏、张勤远、赵纯2007 56 4195]
[14]	Yang J H, Dai S X 2003 J. Pot. Soc. Am. B 20 5
[15]	McCumber D E 1964 Phys. Rev . A 134 299
[16]	Miniscalco W J, Quimby R S 1991 Opt. Lett. 16 258
[17]	Yang J H, Dai S X, Wen L, Liu Z P, Hu L L, Jiang Z H 2003 Acta Phys. Sin. 52 508 (in Chinese) [杨建虎、戴世勋、温磊、柳祝平、胡丽丽、姜中宏 2003 52 508]
[18]	Jia X H, Lü S C 2007 Acta Phys. Sin. 56 4974 (in Chinese) [贾相华、吕树臣2007 56 4974]
[19]	Dong L Q, Duan X X, Huang S H, Wang D W, Wen H Y, Yang Y M 2009 Acta Phys. Sin . 58 1263 (in Chinese) [董力强、段晓霞、黄世华、王大伟、温红宇、杨艳民2009 58 1263]
[20]	Cao C Y, Di W H, Qin W P, Wang Y, Zhang J S 2008 Chin. Phys.B 17 3302

[1]	孙佳石, 李树伟, 石琳琳, 周天民, 李香萍, 张金苏, 程丽红, 陈宝玖. 试验优化设计Er3+/Yb3+共掺BaGd2ZnO5荧光粉及其上转换发光性质. , 2015, 64(24): 243301. doi: 10.7498/aps.64.243301
[2]	高松, 王欣, 范小康, 李科峰, 廖梅松, 胡丽丽. Tm3+掺杂锗碲酸盐玻璃的近2 μm光谱性质. , 2014, 63(24): 247801. doi: 10.7498/aps.63.247801
[3]	翟梓会, 孙佳石, 张金苏, 李香萍, 程丽红, 仲海洋, 李晶晶, 陈宝玖. 试验优化设计Tm3+/Yb3+共掺钼酸钇钠荧光粉上转换发光性质的研究. , 2013, 62(20): 203301. doi: 10.7498/aps.62.203301
[4]	陈敢新, 张勤远, 赵纯, 石冬梅, 姜中宏. 掺Tm3+和Tm3+/Ho3+共掺碲钨酸盐玻璃中能量转换过程和机理. , 2010, 59(2): 1321-1327. doi: 10.7498/aps.59.1321
[5]	王大刚, 周亚训, 王训四, 戴世勋, 沈祥, 陈飞飞, 王森. 应用于白光显示的Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光特性研究. , 2010, 59(9): 6256-6260. doi: 10.7498/aps.59.6256
[6]	董力强, 黄世华, 温红宇, 杨艳民, 王大伟, 段晓霞. Er3+-Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换绿光激发过程的研究. , 2009, 58(12): 8617-8622. doi: 10.7498/aps.58.8617
[7]	周亚训, 戴世勋, 周灵, 徐铁峰, 聂秋华, 黄尚廉. 掺铒碲酸盐玻璃中的协作上转换能量转移. , 2009, 58(2): 1261-1268. doi: 10.7498/aps.58.1261
[8]	钱奇, 王琰, 张勤远, 杨中民, 杨钢锋, 姜中宏. 可紫外激光刻写的掺铒铋硅酸盐玻璃光谱性质研究. , 2007, 56(5): 2736-2741. doi: 10.7498/aps.56.2736
[9]	赵纯, 张勤远, 陈东丹, 姜中宏. 激光二极管抽运下铥/镱共掺碲镓酸盐玻璃光谱特性研究. , 2007, 56(7): 4194-4199. doi: 10.7498/aps.56.4194
[10]	金哲, 聂秋华, 徐铁峰, 戴世勋, 沈祥, 章向华. Tm3+/Yb3+共掺碲铅锌镧玻璃的能量传递和上转换发光. , 2007, 56(4): 2261-2267. doi: 10.7498/aps.56.2261
[11]	戴世勋, 厉旭杰, 聂秋华, 徐铁峰, 沈祥, 王训四. Yb3+敏化的Er3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光研究. , 2007, 56(9): 5518-5525. doi: 10.7498/aps.56.5518
[12]	戴世勋, 徐铁峰, 聂秋华, 沈祥, 张军杰, 胡丽丽. 荧光俘获效应对掺饵氧化物玻璃光谱性质的影响. , 2006, 55(3): 1479-1485. doi: 10.7498/aps.55.1479
[13]	汪国年, 戴世勋, 张军杰, 胡丽丽, 姜中宏. Yb:铅锌镧碲酸盐玻璃的热学、光谱和激光性质. , 2005, 54(4): 1854-1858. doi: 10.7498/aps.54.1854
[14]	沈祥, 聂秋华, 徐铁峰, 高媛. Er3+/Yb3+共掺碲钨酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性的研究. , 2005, 54(5): 2379-2384. doi: 10.7498/aps.54.2379
[15]	陈鹤, 刘粤惠, 姚小旭, 冯洲明. 不同Tm3＋浓度掺杂碲酸盐玻璃光谱性质研究. , 2005, 54(9): 4427-4432. doi: 10.7498/aps.54.4427
[16]	陈炳炎, 刘粤惠, 陈东丹, 姜中宏. 一种新型掺铒碲酸盐玻璃的光谱性质研究. , 2005, 54(5): 2374-2378. doi: 10.7498/aps.54.2374
[17]	刘粤惠, 陈东丹, 侯志远, 陈鹤, 张勤远, 邓再德, 姜中宏. 977nm抽运下掺铒碲酸盐基氧卤玻璃的光谱特性. , 2005, 54(1): 422-428. doi: 10.7498/aps.54.422
[18]	马红萍, 徐时清, 姜中宏. 掺铒重金属氧氟硅铋酸盐玻璃的光谱性质. , 2004, 53(5): 1378-1383. doi: 10.7498/aps.53.1378
[19]	谭　浩, 宋　峰, 苏　静, 商美茹, 付　博, 张光寅, 程振祥, 陈焕矗. Er3+，Tm3+共掺的NaY(WO4)2晶体的光谱分析和上转换发光. , 2004, 53(2): 631-635. doi: 10.7498/aps.53.631
[20]	杨建虎, 戴世勋, 温磊, 柳祝平, 胡丽丽, 姜中宏. 掺铒铋酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究. , 2003, 52(2): 508-514. doi: 10.7498/aps.52.508

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