Yb/Er/Tm/Ho共掺氟氧化物玻璃光谱特性研究

摘要

随着人们对上转换发光研究的深入，近年来出现了一种稀土掺杂氟氧化物上转换发光玻璃，它具有氟化物玻璃低声子能量的光学特性又有氧化物玻璃的良好的物理化学稳定性和高的机械强度，并且可通过可控析晶析出氟化物晶相，氟化物晶相的声子能量很低，稀土离子富集在氟化物晶相中，从而可极大地提高稀土离子的上转换发光效率。因此，氟氧化物发光玻璃有望成为一种极具发展前景的稀土掺杂发光材料，在光通信、上转换激光、三维显示以及数据存储等领域得到广泛应用。
　　 本文针对高效环保及低成本的要求，采用较廉价的碱土氟化物(BaF2)和稀土氧化物(Yb2O3、Er2O3、Tm2O3、Ho2O3)为原料，制备了一系列Yb3+、Er3+、Tm3+、Ho3+稀土离子双掺、三掺和四掺的氟氧化物玻璃，研究这些稀土离子在玻璃基质中的发光性质。在980nm激光激发下，Yb3+/Er3+/Tm3+/Ho3+共掺的氟氧化物玻璃可获得蓝色、绿色和红色上转换发光；随着Er3+离子浓度的增加，红、绿、蓝三种上转换发光强度都降低；随着Ho3+离子浓度的增加，蓝色上转换发光强度急剧降低，绿色上转换发光强度降低较缓慢，而红色上转换发光强度变化不大；随着Tm3+离子浓度的增加，红色和绿色上转换发光强度降低，蓝色上转换发光强度则是先增加后降低，这主要是稀土离子间由于交叉弛豫和反向能量传递引起的。当Er3+离子的掺杂量为0.5％、Ho3+离子的掺杂量为0.3％、Tm3+离子的掺杂量为0.1％时，Yb3+/Er3+/Tm3+/Ho3+共掺氟氧化物玻璃发出上转换白光。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2稀土掺杂上转换发光的研究进展

1.3上转换发光基质材料

1.4研究目的及内容

1.5创新性

第二章 实验方法与内容

2.1上转换发光玻璃的制备

2.2性能测试

第三章 结果分析与讨论

3.1 稀土掺杂氟氧化物玻璃物理性能分析

3.2 Yb3+/Er3+共掺氟氧化物玻璃光谱特性

3.3 Yb3+/Tm3+共掺氟氧化物玻璃的光谱特性

3.4 Yb3+/Ho3+共掺氟氧化物玻璃光谱特性

3.5 Yb3+/Er3+/Ho3+共掺氟氧化物玻璃光谱特性

3.6 Yb3+/Er3+/Tm3+共掺氟氧化物玻璃光谱特性

3.7 Yb3+/Tm3+/Ho3+共掺氟氧化物玻璃光谱特性

3.8 Yb3+/Er3+/Ho3+/Tm3+共掺氟氧化物玻璃光谱特性

结论

致谢

参考文献

硕士期间发表论文情况