Tm3+-Yb3+-Er3+離子摻雜LiTaO3多晶的上置換白光性能研究.pdf

1、本文采用高溫固相法合成Yb3+、Er3+、Tm3+離子三摻的LiTaO3多晶粉。測試了單摻Er3+離子、雙摻Yb3+、Er3+離子及Yb3+、Tm3+離子和三摻Yb3+、Er3+、Tm3+離子的LiTaO3多晶粉的紫外可見吸收光譜,上轉換穩(wěn)態(tài)發(fā)射譜,上轉換功率曲線及X-射線粉末衍射。
　　 多晶粉的X-射線粉末衍射譜測試結果表明摻雜離子后的多晶粉并沒有新的峰產生,只是對原峰值的修改(增強或減弱),離子以取代的方式存在于晶格結構中

2、,而不是存在于晶格間隙,并沒有破壞晶體結構。
　　 對單摻Er3+離子、雙摻Yb3+、Er3+離子及Yb3+、Tm3+離子和三摻Yb3+、Er3+、Tm3+離子的LiTaO3多晶粉在980nm的激光下進行發(fā)光上轉換功率曲線測分析出上轉換的發(fā)光機制。1)利用波長為980nm的激光器對Er:LiTaO3樣品進行激發(fā),觀察到了可見光區(qū)較強的上轉換綠光發(fā)射和很弱的上轉換紅光發(fā)射,且隨著Er3+離子濃度的增加,上轉換紅、綠光的發(fā)射強度都有

3、相應的增加。2)利用波長為980nm的激光器對Er:Yb:LiTaO3樣品進行激發(fā),觀察到了可見光區(qū)較強的上轉換綠光發(fā)射和很弱的上轉換紅光發(fā)射且隨著Yb3+離子濃度的提高,上轉換紅、綠光的發(fā)射強度都有一定程度的增加,但上轉換紅光發(fā)射強度增加的幅度明顯要大于上轉換藍光發(fā)射強度增加的幅度。550nm附近上轉換綠光輸出源自于Er3+離子的2H11/2/4S3/2能級躍遷到基態(tài)4I15/2過程中能量輸出,而660nm附近上轉換紅光輸出來源于Er

4、3+離子的4F9/2能級躍遷到基態(tài)4I15/2能級的能量輸出。3)對Yb:Er:Tm:LiTaO3多晶粉在980nm樣品進行激發(fā),當摻雜能濃度達到1Yb:6Er:1Tm:LiTaO3時上轉換白光輸出,450nm附近上轉換藍光的輸出,產生上轉換藍光的Tm3+離子1G4態(tài)的布居主要來自雙光子同時吸收過程。而單光子上轉換紅光,則由Tm3+和Er3+離子之問的交叉馳豫過程參與產生,即3F2/3(Tm3+)+4I15/2(Er3+)→3H6(Tm