稀土摻雜激光晶體中無輻射機制的研究及其對離子發(fā)光性質的影響.pdf

1、南開大學博士學位論文稀土摻雜激光晶體中無輻射機制的研究及其對離子發(fā)光性質的影響姓名：韓琳申請學位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導教師：宋峰20090501摘要上，建立了較完整的速率方程組，較合理地解釋了實驗結果。二、以不同濃度Tm”單摻和Tm3(高濃度)Ⅵ)3共摻NaY(W04)2(NYw)晶體為研究對象，研究了離子濃度變化、不同摻雜體系(Tm3單摻和Tm3Y護共摻)、以及激發(fā)波長對樣品藍色上轉換發(fā)光的影響。通過對不同情況下發(fā)光情況的比較

2、，分析了“離子間無輻射相互作用“交叉弛豫(CR)過程對上轉換發(fā)光的影響。主要研究結果和創(chuàng)新點有：(1)測量了不同濃度Tm3單摻NYW晶體的吸收譜、熒光譜、800rimLD激發(fā)下上轉換光譜和紅外熒光光譜，結合JuddOfelt(JO)理論和MiyakawaDexter’S(MD)理論，分析了Tm3：NYW晶體中的上轉換機制和離子濃度對上轉換發(fā)光的影響。推斷出四種影響上轉換發(fā)光效率的無輻射CR過程：3H51G4—3H61D2，3H53H5_

3、3H63F3，1G43H6—3F43F3，1G43H6_3F33F4，并較好地解釋了實驗結果。(2)研究了800Hm和975T／mLD激發(fā)下Tm3(高濃度)Yb3：NYW晶體的發(fā)光性質。通過與同濃度單摻樣品的上轉換和紅外發(fā)光結果進行比較，并結合兩種情況下CR幾率的MD理論計算結果，得出：共摻Yb3離子，除了能夠提高激發(fā)光吸收效率外，還具有減弱激活離子間無輻射CR機制的效果，從而提高藍光上轉換發(fā)射效率：改變激發(fā)光的波長，雖然不影響CR過程

4、的發(fā)生幾率，但會改變上轉換機制的整體步驟，從而減弱或消除某些不利的CR過程，或者將其變?yōu)閷δ承┠芗壛Ｗ訑挡季佑欣臋C制，實現(xiàn)了控制離子間無輻射相互作用來提高發(fā)射效率的目的。以上研究結果表明，無論是“離子與基質問無輻射相互作用’’(MPR和MPET)，還是“離子間無輻射相互作用”(CR)，對稀土離子發(fā)光都有重要的影響。這些過程都具有一定的發(fā)生規(guī)律和影響因素，因此，適當地控制外界條件，能夠使這些無輻射機制對某些頻率的發(fā)射起到積極的作用。關鍵