電光激勵對摻稀土鑭代鋯鈦酸鉛陶瓷發(fā)光性能的影響.pdf

1、自梅曼發(fā)明紅寶石激光器以來,激光技術及其相關領域飛快發(fā)展。全固態(tài)激光器的問世更是激光領域的一個里程碑,因為固體激光器的工作介質(zhì)具有包含范圍廣、體積小、質(zhì)量輕和效率高等特點。目前,探求理想的激光發(fā)光材料仍然是激光技術研究和發(fā)展的重中之重。在眾多固體激光材料中,鑭代鋯鈦酸鉛(PLZT)陶瓷因其高度的透明性、400～6000nm的通光窗口、低廉的制備成本、集電光、壓電、熱釋電、光色等效應于一身,從而受到了廣泛的關注。稀土離子摻雜PLZT陶瓷具

2、有良好的光譜特性,其光譜對外加電場、光照等條件的激勵極其敏感,可以研發(fā)出多功能、可調(diào)諧的小型固態(tài)激光器。本論文研究了電場和光照對Er3+單摻、Er3+/Yb3+雙摻、Ho3+/Tm3+雙摻的PLZT陶瓷發(fā)光特性的影響。
　　論文第二章詳細介紹了六種上轉換發(fā)光的機制和表征稀土離子光譜特性的J-O理論。對Er3+單摻、Er3+/Yb3+雙摻、Ho3+/Tm3+雙摻的PLZT陶瓷的上轉換光譜、熒光光譜、吸收譜進行了測量和分析。
　

3、　研究了外加電場對稀土離子摻雜PLZT陶瓷上轉換發(fā)光性能的影響。測量了外加電場前后Er3+/Yb3+雙摻、Ho3+/Tm3+雙摻的PLZT陶瓷上轉換光譜和熒光強度的變化。建立物理模型,分析了電致伸縮和熱釋電等效應對其結果產(chǎn)生的影響。在理論方面,使用晶體場理論來分析稀土離子上轉換的發(fā)光特性,根據(jù)稀土離子周圍晶胞的對稱性的變化計算出晶體場哈密頓量的變化,進而計算出上轉換強度的變化,定義光譜強度增益比率并進行定量的分析。通過理論計算得到了與實

4、驗基本吻合的結果,并對溫度變化產(chǎn)生的誤差進行了修正。
　　研究了外加電場作用下2mol％Er3+離子摻雜PLZT陶瓷對532、561、633nm、1550nm光的單通增益現(xiàn)象。從受激輻射理論以及PLZT陶瓷的光能存儲作用出發(fā),對光放大現(xiàn)象進行理論分析,并根據(jù)熱釋電效應和光色效應解釋了光放大的動態(tài)曲線。
　　研究了紫外光和可見光照對稀土離子摻雜PLZT陶瓷上轉換發(fā)光、熒光發(fā)光的影響。探測395nm、455nm、630nm的光照