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980 nm LD泵浦下Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃3μm波段中红外宽带发光特性
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作者 潘雨舟 何法鉴 +1 位作者 徐路路 戴世勋 《无机材料学报》 北大核心 2025年第5期521-528,共8页
3~5μm中红外激光在大气通信、环境监测、医疗、国防等领域有着广泛的应用。本研究采用熔融-淬冷法在惰性气氛保护手套箱中制备了Dy^(3+)、Yb^(3+)单掺和Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)系列玻璃样品,通过差示扫描量热... 3~5μm中红外激光在大气通信、环境监测、医疗、国防等领域有着广泛的应用。本研究采用熔融-淬冷法在惰性气氛保护手套箱中制备了Dy^(3+)、Yb^(3+)单掺和Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)系列玻璃样品,通过差示扫描量热(DSC)法、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透过光谱以及3μm波段荧光光谱等测试方法对玻璃的热学和结构特性、羟基含量和中红外发光性能进行了表征。其中,70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)玻璃具有较高的抗析晶稳定性(ΔT=101℃)、较低的声子能量(760 cm^(–1))。980 nm激光二极管(LD)泵浦下Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃产生了3μm波段宽带荧光发射,荧光半高宽(FWHM)为326 nm。这主要归因于Yb^(3+)→Dy^(3+)能量传递效率高(98.74%)和3μm附近较低的羟基吸收系数(0.32 cm^(–1))。根据Judd-Ofelt和Dexter理论计算了Dy^(3+)离子的自发辐射跃迁概率、荧光分支比等光谱参数,以及Yb^(3+)→Dy^(3+)能量传递微观参数,讨论并确定了Yb^(3+):^(2)F_(5/2)→Dy^(3+):^(6)H_(7/2),^(6)F_(9/2)为主要的能量传递通道。研究表明,低羟基Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺TeO2-ZnO-La2O3玻璃可以作为优良的3μm中红外增益介质。 展开更多
关键词 中红外 Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺 JUDD-OFELT理论 Dexter理论 能量传递微观参数
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