Yb：Er共摻材料光致發(fā)光特性理論與應(yīng)用研究.pdf

1、三價(jià)稀土鉺離子在光放大器、激光器、彩色顯示器和溫度傳感器等領(lǐng)域存在著巨大的應(yīng)用潛力，對(duì)摻鉺材料的制備和發(fā)光機(jī)理等方面的實(shí)驗(yàn)和理論研究有著重要的意義。 首先，用中頻磁控濺射方法在SiO<,2>/Si基底上制備了鐿鉺共摻Al<,2>O<,3>薄膜，討論了沉積時(shí)間、樣品偏壓和退火等工藝參數(shù)對(duì)薄膜樣品的表面形貌、光致發(fā)光特性的影響。結(jié)果表明：不同工藝參數(shù)，沉積薄膜中鉺鐿顆粒分布的均勻性、熒光譜的半值寬度、功率譜均有所差異。比較優(yōu)化的主要

2、工藝參數(shù)為：沉積120min、加200V偏壓、經(jīng) 900℃、120min退火。 其次，考慮激發(fā)態(tài)吸收、兩級(jí)合作上轉(zhuǎn)換和交叉弛豫等非線性效應(yīng)，建立了鐿鉺共摻氧化鋁材料體系八個(gè)能級(jí)的速率方程，和鐿鉺共摻硅酸鹽玻璃材料九個(gè)能級(jí)的速率方程，分別唯象地構(gòu)造了三種上轉(zhuǎn)換系數(shù)隨鐿鉺摻雜濃度的變化函數(shù)，數(shù)值分析了 (1) Yb∶Er∶Al<,2>O<,3>材料1530nm光致發(fā)光強(qiáng)度與摻雜濃度、抽運(yùn)功率的變化關(guān)系。摻鉺濃度增加，存在一個(gè)最佳的鐿

3、摻雜濃度；最佳的鐿鉺濃度比值隨抽運(yùn)功率的增強(qiáng)而下降；優(yōu)化的鐿鉺濃度比值隨摻鉺濃度的升高而下降；(2) 鐿鉺共摻硅酸鹽玻璃 1530，664，549nm 光致發(fā)光強(qiáng)度與摻雜濃度、抽運(yùn)功率的變化關(guān)系。當(dāng)摻 Yb<'3+>離子濃度增加時(shí)，對(duì)于1530nm熒光來說，有一最佳的摻Y(jié)b<'3+>濃度，但對(duì)于紅光熒光強(qiáng)度和綠光熒光強(qiáng)度卻是一直增加的； Er<'3+>離子濃度增加時(shí)，或抽運(yùn)功率增加，三種熒光熒光強(qiáng)度都是一直增加的。 再次，介紹了