中紅外碲酸鹽激光玻璃中稀土離子的光學(xué)躍遷與能量傳遞研究.pdf

1、中紅外激光光源在交通運(yùn)輸、載運(yùn)工具、航運(yùn)、醫(yī)學(xué)、軍事、環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,尤其在船舶導(dǎo)航、避碰、通訊、遙感以及反雷達(dá)等方面也極具潛在的應(yīng)用價值,這激發(fā)了研究者進(jìn)行相關(guān)研究的動力。在目前實現(xiàn)中紅外激光的四個主要途徑中,紅外半導(dǎo)體激光泵浦的稀土離子摻雜的晶體和光纖激光器倍受菏睞,這其中的Er3+摻雜中紅外材料和器件研究更是國際關(guān)注的熱點。
　　 本文針對目前Er3+中紅外激光材料存在的問題,提出采用碲酸鹽玻璃作為基質(zhì)材料,

2、引入Nd3+既作為敏化劑又為Er3+的4I13、2能級的猝滅中心,期望獲得高性能的中紅外發(fā)射材料。主要取得如下結(jié)果:
　　 (1)設(shè)計制備了一種組分為70TeO2-(10-x)PbF2-10AIF3-10BaF2-xRE203(RE=Eu、Nd和Er中的一種或兩種)的碲酸鹽玻璃材料。研究發(fā)現(xiàn)該玻璃的聲子能量較小,約為700cm-1。
　　 (2)采用Judd-Ofelt理論計算Nd3+在該玻璃中的光學(xué)躍遷性質(zhì),獲得光學(xué)躍

3、遷強(qiáng)度參數(shù)Ω2、Ω4、Ω6。計算了Nd3+部分激發(fā)態(tài)能級躍遷的理論振子強(qiáng)度、輻射躍遷速率、躍遷分支比及輻射躍遷壽命。根據(jù)Fuchtbauer-Ladenburg理論計算得到Nd3+的1.0μm熒光的發(fā)射截面及4I11/2→4F3/2躍遷的激發(fā)念吸收截面。并對1.06μm激光增益特性進(jìn)行了評價,認(rèn)為Nd3+摻雜的碲酸鹽是優(yōu)良的紅外發(fā)射激光材料。
　　 (3)研究了所設(shè)計的Er3+單摻雜的碲酸鹽玻璃材料的光學(xué)躍遷性質(zhì)、上轉(zhuǎn)換藍(lán)、綠和