掺Tm^(3+)有机-无机复合材料的合成及光谱参数计算 被引量：2

1

作者 庄晓波 夏海平 张约品 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1209-1214,共6页

以正硅酸乙酯与γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷为前驱体,应用溶胶-凝胶技术,合成了Tm3+离子掺杂的有机-无机复合材料。从吸收光谱特性出发,应用Judd-Ofelt理论,计算得到了Tm3+离子的J-O强度参量(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+离子各激发能... 以正硅酸乙酯与γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷为前驱体,应用溶胶-凝胶技术,合成了Tm3+离子掺杂的有机-无机复合材料。从吸收光谱特性出发,应用Judd-Ofelt理论,计算得到了Tm3+离子的J-O强度参量(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+离子各激发能级的自发辐射跃迁概率、荧光分支比及辐射寿命等光谱参量。根据McCumber理论计算了Tm3+离子能级3H6←→3F4(1.8μm)跃迁的吸收截面和受激发射截面,同时,根据所获得的吸收截面、发射截面以及掺杂离子浓度等参数获得了Tm3+离子在凝胶玻璃中的增益截面函数。与其它玻璃掺杂基质比较可知,Tm3+掺杂的有机改良硅酸盐玻璃在～1.8μm和～2.0μm波段的中红外激光中有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 Tm3+离子 有机-无机复合材料 光谱参数 增益特性

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Er^(3+)掺杂的Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的光谱性质 被引量：5

2

作者 杨艳民 陈宝玖 +3 位作者 王成 任国仲 王晓君 夏海平 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期469-473,共5页

测试了B i2O3-B2O3-S iO2玻璃中的Er3+离子的吸收光谱、发射光谱4、I13/2的荧光寿命、拉曼光谱,及OH-的傅里叶红外吸收光谱。应用Judd-O felt理论计算了该玻璃中的Er3+离子的J-O参数、振子强度、4I13/2能级的寿命,从而利用测得的4I13/2... 测试了B i2O3-B2O3-S iO2玻璃中的Er3+离子的吸收光谱、发射光谱4、I13/2的荧光寿命、拉曼光谱,及OH-的傅里叶红外吸收光谱。应用Judd-O felt理论计算了该玻璃中的Er3+离子的J-O参数、振子强度、4I13/2能级的寿命,从而利用测得的4I13/2的荧光寿命得出了4I13/2能级的量子效率(15%)。由于较低量子效率可能与OH-有关,所以计算了玻璃中的OH-浓度,发现其浓度较高(1.66×1019cm-1,相当于Er3+浓度的3倍)。应用M cCumber理论和四能级模型计算了Er3+离子的受激发射截面和荧光发射光谱的半峰全宽,结果与通过吸收光谱计算所得基本吻合。根据透射率和折射率的关系计算了折射率,发现和测量值相差很大,说明有较大的散射,通过拉曼光谱和显微镜测试,认为是玻璃中的微小气泡造成的。 展开更多

关键词 JUDD-OFELT理论 量子效率 McCumber理论 四能级模型 OH^-浓度

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Ho^(3+):LiYF_4晶体的中红外发光特性 被引量：5

3

作者 彭江涛 夏海平 +2 位作者 汪沛渊 胡皓阳 唐磊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期702-710,共9页

用坩埚下降法制备了Ho3+离子掺杂的LiYF4单晶。测定了Ho3+:LiYF4晶体的偏振吸收光谱。应用Judd-Ofelt理论分别计算了Ho3+:LiYF4晶体中Ho3+离子的有效强度参数Ω2,4,6、能级跃迁振子强度fexp和fcal、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β、... 用坩埚下降法制备了Ho3+离子掺杂的LiYF4单晶。测定了Ho3+:LiYF4晶体的偏振吸收光谱。应用Judd-Ofelt理论分别计算了Ho3+:LiYF4晶体中Ho3+离子的有效强度参数Ω2,4,6、能级跃迁振子强度fexp和fcal、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β、辐射寿命τrad等光谱参数。测定了样品在640 nm光激发下的红外发射光谱,观测到由Ho3+离子的5I6→5I7跃迁所致的2.8～3μm中红外发光,以及在1.2μm(5I6→5I8)和2.0μm(5I7→5I8)处较强的荧光。Ho3+:LiYF4单晶样品的吸收峰线宽较宽,计算得到1.2μm和2.0μm的峰值发射截面分别达到0.20×10-20cm2和0.51×10-20cm2,同时测定了1 191 nm(5I6→5I8)和2 059 nm(5I7→5I8)发射的荧光寿命。研究结果表明:Ho3+:LiYF4晶体在2.0～3μm波段的中红外激光器中有较大的应用前景。 展开更多

关键词 偏振吸收光谱 LiYF4 Ho3+晶体 中红外荧光 Jodd-Ofelt理论

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Tm^(3+)掺杂CdWO_4单晶的发光特性 被引量：3

4

作者 胡皓阳 万云涛 +3 位作者 胡建旭 夏海平 张约品 陈红兵 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期377-382,共6页

用坩埚下降法生长获得了尺寸为φ25 mm×90 mm、Tm2O3初始掺杂摩尔分数为0.5%的CdWO4单晶。晶体的颜色由上部血红色逐渐加深至下部的黑褐色。对不同部位的晶体薄片进行800℃的氧化处理,测定了处理前后不同部位的吸收光谱和FTIR红外... 用坩埚下降法生长获得了尺寸为φ25 mm×90 mm、Tm2O3初始掺杂摩尔分数为0.5%的CdWO4单晶。晶体的颜色由上部血红色逐渐加深至下部的黑褐色。对不同部位的晶体薄片进行800℃的氧化处理,测定了处理前后不同部位的吸收光谱和FTIR红外光谱。经氧气退火处理后,由于氧空位缺陷减少,晶体的颜色明显变淡。在吸收光谱中观测到421,684,805 nm的吸收带。其中421 nm的吸收峰随退火温度的升高而逐步减弱,经800℃处理后基本消失。在808 nm激光二极管激发下,观察到中心波长为1.5μm和1.8μm的荧光发射,分别对应于Tm3+的3H4→3F4,3F4→3H6的能级跃迁。 展开更多

关键词 CdWO4单晶 坩埚下降法 光谱性质 Tm3+掺杂

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纳米羟基磷灰石的新型超声喷雾法制备技术研究 被引量：10

5

作者 邱杨 夏海平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期324-327,共4页

在常温常压下，以硝酸钙（Ca（NOs）2·4H2O）和磷酸氢二铵（（NH4）2HPO4）为原料，运用超声喷雾法技术制备了羟基磷灰石（HAP）纳米粉体，获得了颗粒度为30-40nm的均匀HAP粉体。研究了化学反应时间与烧结温度对HAP的结晶度和颗粒... 在常温常压下，以硝酸钙（Ca（NOs）2·4H2O）和磷酸氢二铵（（NH4）2HPO4）为原料，运用超声喷雾法技术制备了羟基磷灰石（HAP）纳米粉体，获得了颗粒度为30-40nm的均匀HAP粉体。研究了化学反应时间与烧结温度对HAP的结晶度和颗粒均匀性的影响规律。在相同的制备工艺条件下，与传统的超声化学法和化学沉淀法制得的HAP粉体样品进行比较，发现超声喷雾法可以在较短的反应时间内制备出纳米HAP，显著提高HAP的合成效率、结晶度，且获得的颗粒度相对均匀。 展开更多

关键词 超声喷雾 羟基磷灰石(HAP) 纳米材料 粉体

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Eu^(2+)掺杂P_2O_5-BaO-Na_2O-K_2O与Na_2O-TeO_2-ZnO系统玻璃的制备与光谱性质 被引量：1

6

作者 章践立 夏海平 +4 位作者 王金浩 张约品 徐键 宋宏伟 张家骅 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期644-648,共5页

用高温熔融法,把Eu2O3掺入到P2O5 BaO Na2O K2O与Na2O TeO2 ZnO系统玻璃中。测定了玻璃的荧光光谱与激发光谱。结果表明,Eu离子在P2O5 BaO Na2O K2O玻璃中呈现出Eu3+态。然而在Na2O TeO2 ZnO系统玻璃中,尽管在空气气氛下,大部分的Eu离... 用高温熔融法,把Eu2O3掺入到P2O5 BaO Na2O K2O与Na2O TeO2 ZnO系统玻璃中。测定了玻璃的荧光光谱与激发光谱。结果表明,Eu离子在P2O5 BaO Na2O K2O玻璃中呈现出Eu3+态。然而在Na2O TeO2 ZnO系统玻璃中,尽管在空气气氛下,大部分的Eu离子在玻璃中以二价的状态存在。从玻璃的结构及化学组分解释了产生Eu2+的原因。在磷酸盐玻璃配料中加入适量的硅粉(Si)作还原剂,能有效地把玻璃中的极大部分Eu3+还原成Eu2+,获得含Eu2+的优质透明磷酸盐玻璃。 展开更多

关键词 Eu^2+离子 P2O5-BaO-Na2O-K2O玻璃 Na2O-TeO2-ZnO玻璃 光谱

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优质大尺寸金绿宝石(Cr^(3+):BeAl_2O_4)可调谐激光晶体的生长 被引量：1

7

作者 夏海平 徐铁峰 +3 位作者 张新民 张约品 王金浩 章践立 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期24-25,共2页

应用改进工艺的提拉(CZ)法技术,采用合适的化学组分配比和二次化料过程,选用约60℃的固液界面温度梯度与1mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Cr3+离子掺杂、无气泡、无云层和核心、长度与厚度约110×25mm的紫翠色Cr3+:BeAl2O4... 应用改进工艺的提拉(CZ)法技术,采用合适的化学组分配比和二次化料过程,选用约60℃的固液界面温度梯度与1mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Cr3+离子掺杂、无气泡、无云层和核心、长度与厚度约110×25mm的紫翠色Cr3+:BeAl2O4晶体。测定了晶体的吸收光谱,根据获得的吸收光谱与晶体分裂场理论,计算了Cr3+的八面体晶格场参数Dq=1764cm-1以及Racah参数B=608cm-1。晶体样品加工成6(60、80)mm的激光棒,并实现了激光的输出。 展开更多

关键词 Cr^3+:BeAl2O4晶体 提拉法 晶格场参数

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Nd^(3+)掺杂B_2O_3-Nb_2O_5-BaO-La_2O_3玻璃光谱性质的研究 被引量：2

8

作者 王雪俊 夏海平 张约品 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1731-1735,共5页

用高温熔融法制备了Nd3+(物质的量分数2%)掺杂40B2O3-(15-χ)Nb2O5-45BaO-χLa2O3玻璃,测量了样品的吸收光谱、发射光谱和差热分析(DTA)曲线。根据Nd3+光学跃起矩阵的特点,应用Judd-Ofelt理论,从吸收光谱获得了Nd3+光学跃起的强度参数... 用高温熔融法制备了Nd3+(物质的量分数2%)掺杂40B2O3-(15-χ)Nb2O5-45BaO-χLa2O3玻璃,测量了样品的吸收光谱、发射光谱和差热分析(DTA)曲线。根据Nd3+光学跃起矩阵的特点,应用Judd-Ofelt理论,从吸收光谱获得了Nd3+光学跃起的强度参数。并计算了Nd3+离子的自发辐射跃迁几率、总自发辐射几率、荧光分支比、辐射能级寿命和受激发射截面。结果表明:该体系玻璃中,随着Nb2O5含量的增加和La2O3含量的减少,强度参数Ω2增大,说明材料的对称性降低;而Ω6减小,说明Nd-O键的共价性和键强增强;受激发射截面减小。DTA实验表明,随着Nb2O5含量的增加,材料的热稳定性提高。 展开更多

关键词 Nd^3+掺杂 J-O理论 强度参数 光谱性质 热稳定性

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Eu^(3+)掺杂Bi_2O_3-PbO-B_2O_3-ZnO玻璃光谱性质

9

作者 章践立 夏海平 +2 位作者 王金浩 张约品 张新民 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期343-347,共5页

用高温融熔法制备了Eu3+掺杂浓度为1%的(60-x)B i2O3xPbO30B2O310ZnO(x=0,10,30,摩尔分数)玻璃。测定了玻璃的差热分析曲线、吸收光谱、声子边带谱、发射光谱与激发光谱。由发射光谱与稀土Eu3+离子光学跃迁矩阵元的特点,计算了Eu3+光学... 用高温融熔法制备了Eu3+掺杂浓度为1%的(60-x)B i2O3xPbO30B2O310ZnO(x=0,10,30,摩尔分数)玻璃。测定了玻璃的差热分析曲线、吸收光谱、声子边带谱、发射光谱与激发光谱。由发射光谱与稀土Eu3+离子光学跃迁矩阵元的特点,计算了Eu3+光学跃迁的J-O参数Ω2与Ω4。结果显示强度参数Ω2随着PbO量的增加而略减少,表明材料的对称性略增加,Eu—O键强减弱,共价性降低。PbO组分的增加,使玻璃的结晶起始温度与软化温度差降低,导致玻璃的热温度性变差。随着PbO的增加,电-声子耦合减弱。 展开更多

关键词 EU^3+ 离子 Bi2O3-PbO-B2O3-ZnO 玻璃 强度参数 热稳定性 光谱

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Eu^(3+)掺杂Nb_2O_5-La_2O_3-P_2O_5-Na_2O-BaO玻璃的光谱性质

10

作者 王雪俊 夏海平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期140-142,146,共4页

制备了χNb2O5-(10-χ)La2O3-60P2O5-10Na2O-19BaO-Eu2O3(以mol%记χ=9、7、5)的玻璃,测定了玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱、声子边带谱和差热分析曲线。从发射光谱出发获得了Eu3+光学跃迁的J-O参数Ω2、Ω4,并计算了Eu3+离子5D0... 制备了χNb2O5-(10-χ)La2O3-60P2O5-10Na2O-19BaO-Eu2O3(以mol%记χ=9、7、5)的玻璃,测定了玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱、声子边带谱和差热分析曲线。从发射光谱出发获得了Eu3+光学跃迁的J-O参数Ω2、Ω4,并计算了Eu3+离子5D0→7FJ(J=1,2,4)的自发辐射跃迁几率A以及受激发射截面σp。结果显示,随着La2O3的增加和Nb2O5的减少,玻璃样品的热稳定性降低,强度参数Ω2减小,表明材料的对称性提高,共价性减弱,Eu-O键强减弱;随着La2O3的增加,电-声子偶合减弱,受激发射截面σp减小。 展开更多

关键词 光学材料 Eu^3+离子掺杂铌镧玻璃 光谱性质 J-O理论 强度参数 受激发射截面

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796 nm二极管泵浦连续波1.88 W Tm∶LYF激光器 被引量：1

11

作者 丁本利 周雄 +2 位作者 夏海平 张百涛 陈宝玖 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期819-825,共7页

用坩埚下降法生长了Tm3+掺杂浓度分别为0.8%和1.3%的优质大尺寸LiYF4(LYF)单晶体。测定了单晶体的吸收光谱、发射光谱,并计算了3F4能级的的最大吸收截面与最大发射截面分别为0.25×10^-20 cm^2和0.33×10^-20 cm^2。以796 nm半... 用坩埚下降法生长了Tm3+掺杂浓度分别为0.8%和1.3%的优质大尺寸LiYF4(LYF)单晶体。测定了单晶体的吸收光谱、发射光谱,并计算了3F4能级的的最大吸收截面与最大发射截面分别为0.25×10^-20 cm^2和0.33×10^-20 cm^2。以796 nm半导体激光器(LD)为泵浦源,采用短平板腔结构模型研究了Tm掺杂LYF单晶体在~2.0μm波段的激光输出性能。当LD泵浦功率为3.4 W时,Tm∶YLF晶体的最大激光输出功率为1.88 W,相应的光光转换效率和斜率效率分别为51%和57%。使用半导体可饱和吸收镜抽运Tm掺杂LYF单晶体,测试其在~2.0μm波段连续波锁模激光运转。当最大抽运功率为3.5 W时,获得锁模激光的最大平均输出功率为200 mW,此时锁模脉冲宽度~20 ps,对应的重复频率63.86 MHz,中心谱线为1.88μm。结果表明,Tm掺杂LYF单晶体是一种具有较好物理性能的~2μm波段超快激光晶体。 展开更多

关键词 Tm离子 2.0μm 连续波 连续波锁模

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Er^(3+)掺杂Na_5Lu_9F_(32)单晶体的红外光学特性

12

作者 汤庆阳 王成 +3 位作者 夏海平 何仕楠 江浩川 陈宝玖 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1189-1194,共6页

采用坩埚下降法成功地生长了Er^(3+)离子掺杂的Na_5Lu_9F_(32)(NLF)单晶体。测定了单晶体在400~2 500nm波段的吸收光谱与2.5~25μm红外波段的透过光谱。Na_5Lu_9F_(32)单晶体在400~7 150 nm宽波段范围具有好的光学透过性,在该波段的透... 采用坩埚下降法成功地生长了Er^(3+)离子掺杂的Na_5Lu_9F_(32)(NLF)单晶体。测定了单晶体在400~2 500nm波段的吸收光谱与2.5~25μm红外波段的透过光谱。Na_5Lu_9F_(32)单晶体在400~7 150 nm宽波段范围具有好的光学透过性,在该波段的透过率达到90%。在透过光谱中几乎观察不到2.7μm中红外波段的吸收,说明单晶体中OH^-离子的含量极低。根据测定的吸收光谱,通过Judd-Ofelt理论计算了Er^(3+)在单晶体中的光学强度参数Ω_t(Ω_2=2.08,Ω_4=2.07,Ω_6=0.75),以及相应的辐射跃迁速率、荧光分支比和荧光寿命。根据Futchbauer-Ladenburg公式估算了样品的发射截面大约分别为1.42×10^(-20)cm^2(~4I_(13/2)→~4I_(15/2))和1.66×10^(-20)cm^2(~4I_(11/2)→~4I_(13/2))。在980 nm半导体激光器(LD)激发下,研究了单晶体的近红外1.5μm与中红外2.7μm的发射光谱特性。 展开更多

关键词 ER3+ Na5Lu9F32单晶体 近红外 中红外

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超声喷雾共沉淀法制备Eu^(3+)掺杂纳米ZnO粉体

13

作者 和宁宁 邱杨 +1 位作者 夏海平 王冬杰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期21-26,共6页

采用超声喷雾共沉淀法技术,以Zn(NO3)2.6H2O和(NH4)CO3为前驱体制备了ZnO纳米粉体以及ZnO:Eu粉体。研究了超声喷雾条件、反应时间以及化学组分对ZnO纳米粉体的形貌和尺寸的影响,着重研究了氢氧化锌脱水生成ZnO纳米粉体的化学处理条件。... 采用超声喷雾共沉淀法技术,以Zn(NO3)2.6H2O和(NH4)CO3为前驱体制备了ZnO纳米粉体以及ZnO:Eu粉体。研究了超声喷雾条件、反应时间以及化学组分对ZnO纳米粉体的形貌和尺寸的影响,着重研究了氢氧化锌脱水生成ZnO纳米粉体的化学处理条件。在ZnO中掺入Eu3+离子,研究了不同Eu3+掺杂量对纳米ZnO粉体发光性能的影响。借助于XRD、SEM和荧光光谱技术对粉体的晶相、形貌及发光性能进行了表征。结果表明:所获ZnO纳米粒子的平均粒径为35～45nm,结晶程度好且呈均匀的球形,当Eu3+掺杂摩尔分数达10%时,未发现荧光的浓度猝灭现象。 展开更多

关键词 纳米粉体ZnO 超声喷雾共沉淀法 发光性能

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