稀土摻雜激光晶體中無輻射機(jī)制的研究及其對離子發(fā)光性質(zhì)的影響.pdf

1、南開大學(xué)博士學(xué)位論文稀土摻雜激光晶體中無輻射機(jī)制的研究及其對離子發(fā)光性質(zhì)的影響姓名：韓琳申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：宋峰20090501摘要上，建立了較完整的速率方程組，較合理地解釋了實驗結(jié)果。二、以不同濃度Tm”單摻和Tm3(高濃度)Ⅵ)3共摻NaY(W04)2(NYw)晶體為研究對象，研究了離子濃度變化、不同摻雜體系(Tm3單摻和Tm3Y護(hù)共摻)、以及激發(fā)波長對樣品藍(lán)色上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響。通過對不同情況下發(fā)光情況的比較

2、，分析了“離子間無輻射相互作用“交叉弛豫(CR)過程對上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響。主要研究結(jié)果和創(chuàng)新點有：(1)測量了不同濃度Tm3單摻NYW晶體的吸收譜、熒光譜、800rimLD激發(fā)下上轉(zhuǎn)換光譜和紅外熒光光譜，結(jié)合JuddOfelt(JO)理論和MiyakawaDexter’S(MD)理論，分析了Tm3：NYW晶體中的上轉(zhuǎn)換機(jī)制和離子濃度對上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響。推斷出四種影響上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率的無輻射CR過程：3H51G4—3H61D2，3H53H5_

3、3H63F3，1G43H6—3F43F3，1G43H6_3F33F4，并較好地解釋了實驗結(jié)果。(2)研究了800Hm和975T／mLD激發(fā)下Tm3(高濃度)Yb3：NYW晶體的發(fā)光性質(zhì)。通過與同濃度單摻樣品的上轉(zhuǎn)換和紅外發(fā)光結(jié)果進(jìn)行比較，并結(jié)合兩種情況下CR幾率的MD理論計算結(jié)果，得出：共摻Y(jié)b3離子，除了能夠提高激發(fā)光吸收效率外，還具有減弱激活離子間無輻射CR機(jī)制的效果，從而提高藍(lán)光上轉(zhuǎn)換發(fā)射效率：改變激發(fā)光的波長，雖然不影響CR過程

4、的發(fā)生幾率，但會改變上轉(zhuǎn)換機(jī)制的整體步驟，從而減弱或消除某些不利的CR過程，或者將其變?yōu)閷δ承┠芗壛Ｗ訑?shù)布居有利的機(jī)制，實現(xiàn)了控制離子間無輻射相互作用來提高發(fā)射效率的目的。以上研究結(jié)果表明，無論是“離子與基質(zhì)問無輻射相互作用’’(MPR和MPET)，還是“離子間無輻射相互作用”(CR)，對稀土離子發(fā)光都有重要的影響。這些過程都具有一定的發(fā)生規(guī)律和影響因素，因此，適當(dāng)?shù)乜刂仆饨鐥l件，能夠使這些無輻射機(jī)制對某些頻率的發(fā)射起到積極的作用。關(guān)鍵