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文檔簡介
1、本論文主要利用溶膠凝膠技術(shù)分別制備了Er3+、Er3+:Yb3+、Er3+:Ce3+摻雜的純硅酸鹽玻璃和Er3+摻雜的鋁硅酸鹽玻璃和鉀鋁硅酸鹽玻璃,并研究了它們的近紅外發(fā)光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì),以及在鋁硅酸鹽玻璃和鉀鋁硅酸鹽玻璃中K+和Al3+對Er3+的發(fā)光性質(zhì)的影響機制。本論文的主要內(nèi)容和得到的主要結(jié)果如下: 1.合成了Er3+單摻、Er3+:Yb3+雙摻、Er3+:Ce3+雙摻的純硅酸鹽玻璃和Er3+單摻的(鉀)鋁硅酸鹽玻璃,
2、測試并分析了其差熱—熱重分析譜圖;測量了其XRD譜圖,發(fā)現(xiàn)在1000℃以下,其結(jié)構(gòu)形態(tài)仍為無定形態(tài),即非晶態(tài)。 2.在單摻Er3+的純硅酸鹽玻璃中,377nm和980nm光分別激發(fā)下,各個摻雜濃度的玻璃樣品均能觀測到近紅外1536nm熒光和可見區(qū)熒光,得到純硅酸鹽玻璃樣品中Er3+的最佳摻雜濃度只有0.5%(摩爾比),這主要是因為玻璃中團簇在一起的Er3+離子之間存在強的交叉弛豫作用,導(dǎo)致了熒光濃度猝滅。在980nm光激發(fā)下,各
3、樣品只有一個654nm波長的紅光上轉(zhuǎn)換。 3.在Er3+:Yb3+雙摻的純硅酸鹽玻璃中,980nm光激發(fā)下,Yb3+有效敏化Er3+大大提高了Er3+對泵浦光的吸收,從而使得玻璃樣品的近紅外發(fā)光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光均明顯增強。 4.首次采用溶膠凝膠法制備出Er3+:Ce3+雙摻的純硅酸鹽玻璃,Ce3+的摻入加速了Er3+的4I11/2→4I13/2弛豫,增加了4I13/2→4I15/2輻射躍遷幾率,不僅使紅外發(fā)光1536nm增強
4、;而且因減少了4I11/2能級的粒子數(shù)布居,使上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度減弱,這對獲得高效的1536nm光輸出是非常有利的。 5.在純硅酸鹽的基礎(chǔ)上引入Al(NO3)3·9H2O,合成了摻Er3+的鋁硅酸鹽玻璃。引入的A13+在改變樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時,有效疏散樣品中團簇在一起的Er3+離子,降低了Er3+離子之間的交叉弛豫幾率,使樣品的近紅外熒光強度增強20多倍,熒光壽命從4.8ms延長到7.1ms。 6.通過測量鋁硅酸鹽玻璃樣品的
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