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掺WO_(3)对碲酸盐玻璃热稳定性改善和Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性能的研究
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作者 陈安民 马飞云 +2 位作者 崔令江 张鹏 王传杰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期378-387,共10页
为得到热稳定性能良好且高强度发光的碲酸盐玻璃,通过在TeO_(2)-ZnO-Na_(2)O系统中掺入WO_(3),以提高玻璃的抗析晶和热稳定性能。研究结果表明,碲酸盐玻璃的ΔT从不掺WO_(3)的110℃增加到了WO_(3)含量为20 mol%时的142℃。在热稳定性研... 为得到热稳定性能良好且高强度发光的碲酸盐玻璃,通过在TeO_(2)-ZnO-Na_(2)O系统中掺入WO_(3),以提高玻璃的抗析晶和热稳定性能。研究结果表明,碲酸盐玻璃的ΔT从不掺WO_(3)的110℃增加到了WO_(3)含量为20 mol%时的142℃。在热稳定性研究的基础上,进一步分别研究了单掺Er^(3+)和Er^(3+)/Yb^(3+)共掺的碲钨酸盐玻璃的光谱性质。研究结果表明,在Er^(3+)/Yb^(3+)共掺条件下,Er^(3+)/Yb^(3+)之间的能量传递提高了Er^(3+)离子对980 nm泵浦光的吸收效率,增强了1.5μm波段发光强度,最终得到了具有高强度1.5μm波段发光的Er^(3+)/Yb^(3+)共掺碲钨酸盐玻璃,初步证明共掺方式是实现1.5μm波段高强度发光的有效方法。 展开更多
关键词 光通信 碲钨酸盐玻璃 光谱性能 能量传递 热稳定性
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荧光俘获效应对Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性质的影响 被引量:4
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作者 李家成 李顺光 +1 位作者 胡和方 干福熹 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期661-666,共6页
制备了掺杂浓度相同而厚度不同的Er3+/Yb3+共掺杂碲钨酸盐玻璃样品,测量了样品的吸收光谱和970nmLD激发下的Er3+离子1.5μm发射的荧光光谱和荧光寿命,计算了Er3+离子的发射截面,研究了荧光俘获效应对Er3+离子1.5μm发射的光谱性能的影... 制备了掺杂浓度相同而厚度不同的Er3+/Yb3+共掺杂碲钨酸盐玻璃样品,测量了样品的吸收光谱和970nmLD激发下的Er3+离子1.5μm发射的荧光光谱和荧光寿命,计算了Er3+离子的发射截面,研究了荧光俘获效应对Er3+离子1.5μm发射的光谱性能的影响。结果表明,样品中Er3+离子存在很强的荧光俘获效应,且荧光俘获效应随样品厚度的增加而增强。荧光俘获效应使测得的荧光寿命比计算的自发辐射寿命要长,随样品厚度的增加,Er3+离子1.5μm发射的荧光寿命增加;其荧光有效线宽Δλeff与次峰值强度和主峰值强度的比值Is/Ip也增加,且Δλeff与Is/Ip存在很好的线性关系。首次提出采用Er3+1.5μm波段荧光谱的次峰值强度和主峰值强度的比值Is/Ip与从McCumber理论计算得到的次峰值发射截面和主峰值发射截面的比值(σes/σep)的差值或比值来判断基质中Er3+1.5μm波段荧光俘获效应强弱的方法。 展开更多
关键词 铒离子 荧光俘获效应 碲钨酸盐玻璃 光谱性质
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Er^(3+)/Yb^(3+)共掺碲钨酸盐玻璃的热稳定性和1.5μm波段的光谱性质(英文) 被引量:2
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作者 沈祥 聂秋华 +2 位作者 徐铁峰 戴世勋 王训四 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期36-40,共5页
制备了Er3 +/Yb3 +共掺的碲钨酸盐玻璃样品,TeO2-WO3-RmOn(RmOn=PbO,BaO,La2O3,Bi2O3),研究了样品的热稳定性和1.5μm波段的光谱性质。碲酸盐中引入WO3的目的是为提高基质的声子能量,使Er3 +离子4I13/2→4I15/2的多声子弛豫速率增加,从... 制备了Er3 +/Yb3 +共掺的碲钨酸盐玻璃样品,TeO2-WO3-RmOn(RmOn=PbO,BaO,La2O3,Bi2O3),研究了样品的热稳定性和1.5μm波段的光谱性质。碲酸盐中引入WO3的目的是为提高基质的声子能量,使Er3 +离子4I13/2→4I15/2的多声子弛豫速率增加,从而提高4I13/2能级上的Er3 +离子数,这对提高1.5μm处的荧光强度有利,另外加入WO3也能提高碲酸盐玻璃的抗析晶能力。测试了样品的FT-IR光谱,发现碲钨酸盐玻璃样品中存在着TeO4、TeO3、WO4和WO6结构体。周围环境的不对称性导致Er3 +在1.5μm处的光谱有非均匀的展宽和大的受激发射截面。Er3 +在70TeO2-20WO3-10Bi2O3玻璃中4I13/2→4I15/2能级发射的荧光半峰全宽(FWHM)为77 nm,应用McCumber理论计算的受激发射截面(σpeak)为1.03×10-20cm2。其FWHM×σpeak乘积远大于掺Er3 +的铋酸盐、磷酸盐、碲酸盐和硅酸盐玻璃,说明碲钨酸盐玻璃是一种制备宽带光纤放大器优良基质材料。 展开更多
关键词 光谱性质 Er^3+/Yb^3+共掺杂 碲钨酸盐玻璃 热稳定性
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掺铒碲钨酸盐玻璃及其平面波导 被引量:2
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作者 赵士龙 陈宝玉 胡丽丽 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期831-836,共6页
研制了一种用于宽带波导放大器的掺铒碲钨酸盐激光玻璃材料,对玻璃热稳定性、光谱性质进行了表征,并在其上采用离子交换法制作了平面光波导.掺铒碲钨酸盐玻璃的转变温度Tg和析晶开始温度Tx分别为377.1和488.5℃;荧光半高宽为52nm;应用Mc... 研制了一种用于宽带波导放大器的掺铒碲钨酸盐激光玻璃材料,对玻璃热稳定性、光谱性质进行了表征,并在其上采用离子交换法制作了平面光波导.掺铒碲钨酸盐玻璃的转变温度Tg和析晶开始温度Tx分别为377.1和488.5℃;荧光半高宽为52nm;应用McCumber理论,计算得出Er3+离子4I13/2→4I15/2跃迁在峰值波长1532nm的受激发射截面为0.91×10-20cm2. 不同条件下制作了在632.8nm处多模的平面光波导,通过拟合得到Ag+离子在300℃的有效扩散系数De为2.82×10-16μm2,活化能Q为149.7kJ/mol.研究结果表明掺铒碲钨酸盐玻璃具有较好的热稳定性、优良的光谱性能和离子交换性能,有望成为宽带放大的集成光学材料. 展开更多
关键词 碲钨酸盐玻璃 铒离子 离子交换 平面波导
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引入P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性质 被引量:1
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作者 骆永石 张家骅 王笑军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期274-278,共5页
为克服碲酸盐玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射速率较小,不利于980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大的缺点,在TeO2-WO3-Li2O玻璃中引入了P2O5组分。考察P2O5摩尔分数对Er3+的1.5μm红外发射、红绿光上转换发光及4I13/2能级寿命的影响。利用... 为克服碲酸盐玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射速率较小,不利于980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大的缺点,在TeO2-WO3-Li2O玻璃中引入了P2O5组分。考察P2O5摩尔分数对Er3+的1.5μm红外发射、红绿光上转换发光及4I13/2能级寿命的影响。利用J-O理论对不同P2O5摩尔分数玻璃样品的吸收光谱进行分析,得到各能级辐射跃迁几率,计算了Er3+在样品中4I13/2能级辐射跃迁寿命。重点研究了不同样品中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率随P2O5摩尔分数的变化,可以看出在含6%P2O5玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率约为不含P2O5玻璃中的3.5倍,同时1.5μm红外发射效率略有提高,另外红绿光上转换发射得到了抑制。因此,含P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃更有利于在980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大。 展开更多
关键词 光学材料 碲钨酸盐玻璃 P2O5 无辐射跃迁
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掺铒碲钨酸盐玻璃光谱性质的研究 被引量:2
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作者 骆永石 张家骅 张霞 《中国光学与应用光学》 2009年第1期54-59,共6页
合成了不同浓度Er3+掺杂的TeO2-WO3-Li2O体系玻璃(TWglasses),详细研究了掺杂浓度对这种碲钨酸盐玻璃光学特性的影响。计算了Judd-Ofelt(J-O)强度参数,研究了掺杂浓度对1.5μm发射带宽的影响,及不同掺杂浓度下Er3+的4I11/2-4I13/2和4I13... 合成了不同浓度Er3+掺杂的TeO2-WO3-Li2O体系玻璃(TWglasses),详细研究了掺杂浓度对这种碲钨酸盐玻璃光学特性的影响。计算了Judd-Ofelt(J-O)强度参数,研究了掺杂浓度对1.5μm发射带宽的影响,及不同掺杂浓度下Er3+的4I11/2-4I13/2和4I13/2-4I15/2无辐射跃迁过程。实验得到了在TW玻璃中Er3+的4I13/2-4I15/2跃迁的浓度猝灭速率约为0.8×10-18cm3.s-1,这对寻求Er3+在碲钨酸盐玻璃中的合理掺杂浓度有一定的参考意义。实验发现Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射弛豫速率在这种玻璃体系中约是不含WO3的碲酸盐玻璃中的2倍,说明含WO3的掺铒碲钨酸盐玻璃更有利于在980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大。 展开更多
关键词 发光材料 碲钨酸盐玻璃 无辐射跃迁 光谱性质
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WO_3对掺铒碲酸盐玻璃的光谱性质的影响 被引量:1
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作者 刘丽莎 吕树臣 孙江亭 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期377-380,共4页
为了满足光通信技术发展对光放大器材料的带宽要求,采用固相法制备了掺铒碲钨酸盐玻璃,研究了其光谱性质和热稳定性。用Judd-Ofelt理论计算了光谱的强度参量,根据McCumber理论计算了受激发射截面,其最大受激发射截面为1.85×10^(-20... 为了满足光通信技术发展对光放大器材料的带宽要求,采用固相法制备了掺铒碲钨酸盐玻璃,研究了其光谱性质和热稳定性。用Judd-Ofelt理论计算了光谱的强度参量,根据McCumber理论计算了受激发射截面,其最大受激发射截面为1.85×10^(-20)cm^2,荧光半峰全宽最大值为104nm;用差热法分析了玻璃的热稳定性,析晶温度和转变温度之差最大值为131℃。结果表明,掺铒碲钨酸盐玻璃是一种良好的宽带放大器材料。 展开更多
关键词 材料 ER^3+ 碲钨酸盐玻璃 热稳定性
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WO3含量对Tm^3+掺杂TeO2-WO3-La2O3玻璃热学性能及光谱性质的影响 被引量:5
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作者 李科峰 汪国年 +2 位作者 胡丽丽 张军杰 胡俊江 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期429-434,共6页
研究了(90-x)TeO2-xWO3-9La2O3-1Tm2O3(x=10、20、30(mol%))玻璃(以下简称TWL玻璃)的热学性能和光谱性质.研究发现WO3的增加可以提高TWL玻璃的热稳定性,降低玻璃的热膨胀系数.WO3含量为30mol%时,玻璃化转变温度Tg达457℃,DTA曲线上无析... 研究了(90-x)TeO2-xWO3-9La2O3-1Tm2O3(x=10、20、30(mol%))玻璃(以下简称TWL玻璃)的热学性能和光谱性质.研究发现WO3的增加可以提高TWL玻璃的热稳定性,降低玻璃的热膨胀系数.WO3含量为30mol%时,玻璃化转变温度Tg达457℃,DTA曲线上无析晶开始温度Tx,且热膨胀系数降为1.224×10-5/℃(30~300℃).玻璃的最大声子能量随WO3的增加而略微增大.用J-O理论计算了Tm3+离子在TWL玻璃中的光谱参数和部分能级的自发辐射几率、荧光分支比、辐射寿命.用M cCumber理论计算了Tm3+离子3F4→3H6跃迁的受激发射截面,在60TeO2-30WO3-9La2O3-1Tm2O3玻璃中,Tm3+离子的最大受激发射截面达到9.6×10-21cm2.研究结果表明,60TeO2-30WO3-10La2O3玻璃具有优良的热学性能和光谱性质,是一种实现~2.0μm激光输出的理想玻璃基质材料. 展开更多
关键词 碲钨酸盐玻璃 Tm3+ 热稳定性 光谱性质
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Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂TeO_2-WO_3-ZnO玻璃的光谱性质 被引量:3
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作者 李家成 李顺光 +1 位作者 胡和方 干福熹 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期495-500,共6页
制备了Yb3+/Er3+共掺杂的TeO2 WO3 ZnO玻璃,测量了Er3+在玻璃中的吸收光谱和970nmLD激发下的荧光光谱、荧光寿命和上转换光谱。计算了Yb3+/Er3+间的能量传递效率和Er3+离子1.5μm波段的吸收截面、发射截面,并研究了其荧光强度和上转换... 制备了Yb3+/Er3+共掺杂的TeO2 WO3 ZnO玻璃,测量了Er3+在玻璃中的吸收光谱和970nmLD激发下的荧光光谱、荧光寿命和上转换光谱。计算了Yb3+/Er3+间的能量传递效率和Er3+离子1.5μm波段的吸收截面、发射截面,并研究了其荧光强度和上转换发光与Yb3+掺杂浓度间的关系。结果表明,Yb3+共掺杂可明显提高Er3+离子1.5μm发射的荧光强度,实验所得Yb3+离子的最佳掺杂浓度为Er3+离子浓度的3倍,在7.28×1020ions/cm3左右。Er3+离子1.5μm发射的荧光半峰全宽为67~72nm;上转换红、绿光均为双光子过程,随Yb3+掺杂浓度的增加,上转换红、绿光强度均增强。 展开更多
关键词 Yb^3+/Er^3+共掺杂 碲钨酸盐玻璃 光谱性质 上转换发光
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