銩、鉺、鐿摻雜鎢酸釔鈉晶體的能量傳遞機制和上轉(zhuǎn)換發(fā)光的研究.pdf

1、南開大學(xué)博士學(xué)位論文銩、鉺、鐿摻雜鎢酸釔鈉晶體的能量傳遞機制和上轉(zhuǎn)換發(fā)光的研究姓名：蘇靜申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：宋峰20070501摘要上轉(zhuǎn)換發(fā)光中存在的能量傳遞過程進行了分析和研究。證明了在801rimLD泵浦下Er／Tm：NYW晶體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光中Tm3對E，的綠色上轉(zhuǎn)換發(fā)光起到了敏化作用。而在975nmLD泵浦下Er／Tm：NYW晶體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光中E，作為敏化離子對Tm”的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光起到了敏化作用。其次我們測

2、量了四種不同摻雜濃度的銩鐿共摻鎢酸釔鈉晶體(Tm／Yb：NYW)的吸收光譜，通過比較它們的強度參數(shù)發(fā)現(xiàn)隨著Tm”的摻雜濃度增大，晶體中晶場的共價性也隨之增強。通過分析Tm／Yb：NYW晶體發(fā)射光譜和激發(fā)光譜中的能量傳遞過程證明了Tm3與Yb3十之間的反向能量傳遞不易發(fā)生。這一結(jié)論告訴我們以975nmLD泵浦Tm／Yb：NYW晶體實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換藍光輸出的時候不會因為Tm”的反向能量傳遞作用影響yb3對Tm3十的敏化效率，從而更有利于上轉(zhuǎn)換發(fā)光

3、效率的提高。詳細分析了Tm／Yb：NYW晶體中明亮地藍色上轉(zhuǎn)換發(fā)光的形成機制以及其中存在的能量傳遞過程，并討論了聲子能量的大小對上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響。通過對比不同摻雜濃度下的Tm／Yb：NYW晶體藍色上轉(zhuǎn)換發(fā)光的強度，得出了當(dāng)Tm／YbNYW晶體中Tm“的摻雜濃度為1wt％時最有利于形成藍色上轉(zhuǎn)換發(fā)光的結(jié)論。分別利用McCumber理論和FL方法計算出了Er：NYW晶體中E，的受激發(fā)射截面867x10圳cm2和92210圳cm2，并且分析了

4、由這兩種理論得到的受激發(fā)射截面譜線的異同。在利用McCumber方法計算受激發(fā)射截面時，從玻爾茲曼分布定律出發(fā)推導(dǎo)了EzL的計算公式，提高了對受激發(fā)射截面的計算精度。利用JO理論對E，主要能級的積分激發(fā)態(tài)吸收截面進行了計算。結(jié)合透過率隨泵浦光強變化的曲線與速率方程理論提出了新的計算激發(fā)態(tài)吸收截面的方法，通過編程擬合出了4Im能級的激發(fā)態(tài)吸收截面：O44x10“cm2；4111，2能級的激發(fā)態(tài)吸收截面：69x10。21cm2；4113，2