Dy^(3+)/Tm^(3+)共掺GeS_2-Ga_2S_3-PbI_2玻璃的制备及其中红外发光特性研究

摘要

用熔融淬冷法制备了Dy3+/Tm3+共掺(100-x)(0.8GeS2-0.2Ga2S3)-xPbI2(mol%,x=5,10,15,20)系列玻璃样品,测试了样品热稳定性、折射率、吸收光谱、近红外及中红外荧光光谱,研究了Tm3+浓度和PbI2含量对样品中红外发光特性的影响。在Dy3+/Tm3+共掺样品中,随着PbI2含量的增加,降低了样品中[S3(Ga)Ge-Ge(Ga)S3]类乙烷结构单元的数量,从而提高了Tm3+:3F4→Dy3+:6H11/2能量传递效率,增强了中红外荧光输出。计算了0.3 wt%Dy3+/0.6 wt%Tm3+共掺64GeS2-16Ga2S3-20PbI2玻璃在2 933和4 315 nm处的发射截面值eσmi分别为2.23×10-20cm2和1.35×10-20cm2。研究结果表明,GeS2-Ga2S3-PbI2硫卤玻璃有望成为光纤放大器及中红外激光器的候选材料。