掺Er3+硅酸盐玻璃上转换发光特性研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00030

无机材料学报

掺Er³⁺硅酸盐玻璃上转换发光特性研究

李玮楠, 邹快盛, 陆敏, 相里斌

中国科学院西安光学精密机械研究所, 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710068

收稿日期:2006-02-16 修回日期:2006-04-10 出版日期:2007-01-20 网络出版日期:2007-01-20

Properties of Up-conversion Emission of Er^3+_-doped Silicate Glasses

LI Wei-Nan, ZOU Kuai-Sheng, LU Min, XIANG Li-Bin

State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics, Xi’an
Institute of Optics And Procession Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710068, China

Received:2006-02-16 Revised:2006-04-10 Published:2007-01-20 Online:2007-01-20

摘要/Abstract

摘要： 研究了掺Er³⁺硅酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱, 应用Judd-Ofelt理论计算了Er³⁺强度参数Ω_λ(λ=2、4、6)、跃迁振子强度、自发辐射几率、荧光分支比. 上转换光谱分析表明: 在522、545、658nm处有较强的绿光和红光, 分别对应于²H_11/2→⁴I_15/2、⁴S_3/2→⁴I_15/2、⁴F_9/2→⁴I_15/2的跃迁, 发光曲线拟合斜率分别为1.67, 1.94, 1.76; 上转换发光机制主要是激发态吸收和能量转换, 且均为双光子吸收过程.

关键词: 激发态吸收, 能量转换, 上转换发光, 双光子吸收

Abstract: Absorption spectra and up-conversion emission spectra of Er³⁺-doped silicate glasses were investigated. The intensity parameters Ω_λ(λ=2,4,6), the oscillator strength, the spontaneous transition probabilities and the fluorescence branching ratios were calculated by the theory of Judd-Ofelt. The up-conversion emission spectra show there are stronger green light and red light centered about 522nm, 545nm and 658nm, corresponding to the transition of ²H_11/2→⁴I_15/2、⁴S_3/2→⁴I_15/2、⁴F_9/2→⁴I_15/2, and the slope of fitted lines is 1.76, 1.94, 1.67, respectively, which indicates a two-photon process for the green and red light. The up-conversion mechanisms are determined to be excited state absorption and energy transfer.

Key words: excited state absorption, energy transfer, up-conversion emission, two-photon absorption

中图分类号:

TQ171

李玮楠,邹快盛,陆敏,相里斌. 掺Er³⁺硅酸盐玻璃上转换发光特性研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00030.

LI Wei-Nan,ZOU Kuai-Sheng,LU Min,XIANG Li-Bin. Properties of Up-conversion Emission of Er^3+_-doped Silicate Glasses[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00030.

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