Yb和Tm离子共掺体系中的敏化上转换及两个上转换应用

摘要

该文主要研究Tm<'3+>和Yb<'3+>共掺体系中的两种敏化上转换过程,并对基于上转换 的三维立体显示,和激光二极管(LD)泵浦Nd:YVO<,4>晶体中的上转换过程及其对激光器的影响做了初步研究.内容概括如下:1.通过常规光谱测量分析,用J-O理论计算了Tm<'3+>,Yb<'3+>:ZBLAN玻璃的光谱参数,并估算了各个不同浓度样品中Tm<'3+>离子主要发光能级的交叉驰豫几率.用970nmLD激发Tm<'3+>,Yb<'3+>:ZBLAN玻璃样品,研究了其中的蓝、红上转 换发光(直接敏化)及其浓度效应.2.用798nmLD泵浦Tm<'3+>,Yb<'3+>:ZBLAN玻璃和Tm<'3+>,Yb<'3+>共掺五磷酸盐非晶样品,研究了其中的蓝色上转换发光.3.比较了两种机制、 两种材料下的上转换发光.在此基础上提出直接敏化机制适用于微片激光器,而间接敏化机制适用于光纤激光器;揭示了声子在上转换过程中的重要角色及其意义;并总结了两种上转换机制各自的特点.最后,用速率方程解释了实验中遇到的斜率系列.4.在一台演示装置上用照相的方法,初步研究了以双频上转换为方案的三维立体显示.5.测量分析了LD泵浦下Nd:YVO<,4>激光晶体中的上转换发光,认为主要机制是能量传递上转换.并对上转换对激光运转及热透镜效应的影响进行了分析.

目录

文摘

英文文摘

第一章导论

1.1上转换研究历史概述

1.2上转换材料

1.3上转换激光器

1.4上转换三维立体显示

1.5上转换机制研究最新进展

1.6本论文的主要内容

参考文献

第二章上转换一般理论

2.1固体中的稀土光谱简述

2.2用J-O论计算光谱参数

2.3能量传递

2.4各类上转换机制及其判据

2.5 Yb3+离子敏化下的上转换

参考文献

第三章yb3+和Tm3+离子共掺材料中的敏化上转换

3.1 Tm3+或Tm3+和yb3+共掺ZBLAN玻璃的常规光谱

3.2 Tm3+和yb3+共掺ZBLAN玻璃中的直接敏化上转换

3.3 ZBLAN：yb3+，Tm3+玻璃中直接敏化上转换发光的浓度效应及1D2能级的上转换机制

3.4 ZBLAN：Yb3+，Tm3+玻璃中的间接敏化上转换

3.5 Yb3+，Tm3+共掺五磷酸盐非晶中的间接敏化上转换

3.6两种敏化机制、不同材料间的比较

3.7速率方程

参考文献

第四章基于上转换的三维立体显示

4.1上转换三维立体显示原理

4.2上转换三维立体显示实验

4.3改进设想

参考文献

第五章上转换对LD泵浦的Nd：YVO4激光器的影响

5.1 800nmLD泵浦下Nd：YVO4晶体中的上转换发光

5.2上转换对Nd：YVO4激光器运转及热透镜效应的影响

参考文献

发表的论文及参与的科研项目

致谢