<cite id="hxvfr"><video id="hxvfr"><thead id="hxvfr"></thead></video></cite><var id="hxvfr"></var>
<menuitem id="hxvfr"><strike id="hxvfr"></strike></menuitem><var id="hxvfr"></var>
<listing id="hxvfr"></listing>
<cite id="hxvfr"><video id="hxvfr"><thead id="hxvfr"></thead></video></cite>
<var id="hxvfr"><video id="hxvfr"></video></var>
<cite id="hxvfr"><video id="hxvfr"><thead id="hxvfr"></thead></video></cite>
<var id="hxvfr"></var>
<cite id="hxvfr"><video id="hxvfr"><thead id="hxvfr"></thead></video></cite>
<var id="hxvfr"></var>
<cite id="hxvfr"><video id="hxvfr"></video></cite>

Er3+摻雜Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3玻璃中Er3+離子在1.53 μm處的熒光發射特性

張寧 林志文 滿石清

引用本文: 張寧, 林志文, 滿石清. Er3+摻雜Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3玻璃中Er3+離子在1.53 μm處的熒光發射特性[J]. 無機化學學報, 2021, 37(6): 984-988. doi: 10.11862/CJIC.2021.131 shu
Citation:  Ning ZHANG, Zhi-Wen LIN, Shi-Qing MAN. Luminescence Properties of Er3+ Ions in Er3+-Doped Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3 Glasses with 1.53 μm Emission[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2021, 37(6): 984-988. doi: 10.11862/CJIC.2021.131 shu

Er3+摻雜Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3玻璃中Er3+離子在1.53 μm處的熒光發射特性

    通訊作者: 滿石清。E-mail: sqman_ynnu@163.com
  • 基金項目:

    國家自然科學基金 21661036

    國家自然科學基金 21361028

摘要: 采用傳統的熔融法制備了Er3+摻雜的新型鉍酸鹽玻璃(Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3,LSZB),并對其光譜性質進行了表征,分析了玻璃的拉曼光譜、吸收光譜、熒光光譜,利用Judd-Ofelt理論研究了其熒光特性。LSZB玻璃樣品中Er3+4I13/24I15/2躍遷發射峰位于1.53 μm處,半高寬約為78 nm。樣品中Er3+4I13/2能級壽命為2.848 ms,量子效率為99.93%,受激發射截面達到9.76×10-21 cm2。以上結果顯示,Er3+摻雜LSZB玻璃有良好的光譜特性。

English

  • 摻鉺光纖放大器(EDFA)是波分復用(WDM)通信系統中的關鍵器件之一,Er3+摻雜的硅基EDFA以其高增益、低噪聲等優點在大容量光通信系統中得到了廣泛的應用[1-2]。隨著通信網絡中數據傳輸業務的飛速發展,人們對提高WDM系統傳輸容量的需求日益增長。由于傳統的硅酸鹽玻璃具有低的Er3+溶解濃度和窄的增益帶寬等缺點,硅酸鹽玻璃基EDFA已不能滿足大容量通信系統需求。因此,尋找具有寬的1.53 μm發射帶寬和高的稀土溶解度的基質材料,對提高光纖通信系統傳輸容量具有非常重要的意義。

    目前,人們已經對氟化物、硅酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽、碲酸鹽和鉍酸鹽進行了廣泛的研究[3-7]。其中,氟化物玻璃易與水反應;硅酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽玻璃體系中Er3+的熒光半高寬(FWHM)只有30~ 50 nm,以這些玻璃材料制作的光放大器,增益帶寬較窄,限制了傳輸波長的信道數。雖然摻鉺碲酸鹽玻璃光纖放大器具有寬的增益特性,增益帶寬達到83 nm,但是碲酸鹽玻璃較差的熱穩定性以及其昂貴的原料價格限制了其在實際生產中的應用[8-9]。Er3+摻雜的43Bi2O3-xB2O3-(57-x)SiO2玻璃呈現出了較寬的1.5 μm發射,但隨著B2O3量的增加,帶寬增加,量子效率下降,其中43Bi2O3-57B2O3玻璃量子效率僅為34%[10]。

    新型鉍酸鹽玻璃以Bi2O3和Li2O為主要成分,具有較好的熱穩定性和光學性能,透光范圍從可見光至9 μm波長[11]。我們采用傳統的熔融法制備了摻Er3+的Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3(LSZB)玻璃,通過拉曼光譜儀、紫外可見近紅外分光光度計和熒光光譜儀等對玻璃材料的光學性能進行表征。研究了新型鉍酸鹽玻璃LSZB中Er3+在1.53 μm處的熒光特性。

    按照Li2O、SrO、ZnO、Bi2O3的物質的量之比20∶3∶10∶67制備無摻雜與摻雜質量分數1.0% Er2O3的玻璃樣品。玻璃原料使用Li2CO3(AR)、SrCO3(AR)、ZnO(AR)、Bi2O3(AR)和Er2O3(99.99%),原料研細混勻后放入帶蓋的鉑金坩堝內,使用高溫馬弗爐加熱至1 000 ℃熔融反應30 min后倒出至不銹鋼托盤中進行冷卻。玻璃成型后,樣品隨即放入270~300 ℃的馬弗爐中進行退火24 h。最后進行切割和拋光,將玻璃加工成20 mm×20 mm×2 mm的樣品,用于光譜性質測試。加工后的樣品為橙黃色且透明度良好的雙面光滑薄片。

    采用阿基米德排水法測量Er3+摻雜LSZB玻璃樣品的體積,計算其密度為8.167 8 g·cm-2。使用棱鏡耦合儀(Metricon 2010)測試Er3+摻雜LSZB玻璃樣品的折射率,其在635.9和1 547.9 nm處的折射率分別為2.384 5和2.274 8。通過柯西色散公式n=A+ B/λ2(其中λ為光波長,n為對應光波長的折射率)計算其系數為A=2.245 7和B=53 326.803。

    樣品的拉曼光譜由英國OceanOptic公司的QE65Pro拉曼光譜儀記錄,范圍0~1 000 cm-1,激發光源為785 nm半導體激光器。吸收光譜采用美國Perkin-Elmer公司的Lambda 900紫外可見近紅外分光光度計測定。使用法國Jobin-Yvon公司的Triax 320熒光光譜儀測試樣品熒光光譜和熒光壽命,泵浦光源為980 nm激光器。以上所有測試均在室溫下進行。

    圖 1為無摻雜LSZB玻璃樣品的拉曼光譜。為了能更好地分析各個結構體的拉曼位移和強度,采用Gaussian擬合法對拉曼光譜進行分峰擬合處理。從圖 1中可以看出,在LSZB玻璃網絡中存在4個特征振動峰,分別位于240、346、485和596 cm-1。其中,240 cm-1處的振動峰應源于Bi與O原子的半橋接半非橋接O—Bi·O振動[12],346 cm-1處的振動峰源于[BiO3]三角體和[BiO6]八面體中O—Bi—O的振動[13],485 cm-1振動峰源于[BiO6]八面體中Bi—O的伸縮振動[14],596 cm-1處的振動峰應歸屬于Bi—O (—Li)振動[15]。

    圖 1

    圖 1.  無摻雜LSZB玻璃的拉曼光譜
    Figure 1.  Raman spectrum of undoped LSZB glasses

    室溫下Er3+摻雜LSZB玻璃樣品的吸收光譜如圖 2所示,范圍覆蓋可見光至近紅外光。由圖可見,Er3+有6個吸收峰,分別位于19 175 cm-1(522 nm)、18 332 cm-1(543 nm)、15 326 cm-1(653 nm)、12 516 cm-1(798 nm)、10 215 cm-1(976 nm) 和6 527 cm-1(1 530 nm),分別對應從基態4I15/22H11/2、4S3/2、4F9/2、4I9/2、4I11/24I13/2激發態的躍遷。

    圖 2

    圖 2.  1.0% Er2O3摻雜LSZB玻璃的吸收光譜
    Figure 2.  Absorption spectrum of LSZB glasses doped with 1.0% Er2O3

    為了進一步研究研究LSZB玻璃的光學特性,引入Judd-Ofelt理論進行分析[16-17]。根據Judd-Ofelt理論,初態能級(S,L)J與末態能級(S′,L′)J′間的電偶極子譜線強度(Sed)可用如下公式表示:

    $ S_{\text {ed }}=\sum\limits_{t=2, 4, 6} {\mathit{\Omega}}_{t}\left|\left\langle(S, L) J\left\|U^{(t)}\right\|\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right\rangle\right|^{2} $

    (1)

    其中,Ωt為Judd-Ofelt強度參數,由基質材料的配位特性決定,〈(S,L)J||U(t)||(S′,L′)J′〉為約化矩陣元,S、LJ分別對應某一特定能級的自旋角動量量子數、軌道角動量量子數和總角動量量子數,基本不隨基質的變化而變化,這里采用了文獻[18]中數據。

    Sed與計算振子強度fcal的關系如下:

    $ f_{\mathrm{cal}}=\frac{8 \pi^{2} m c}{3 h \lambda(2 J+1)} \frac{\left(n^{2}+2\right)^{2}}{9 n} S_{\mathrm{ed}} $

    (2)

    其中,m為電子質量,c為真空光速,h為Planck常數,λ為譜線中心波長,n為譜線中心波長λ對應的折射率。

    樣品的實驗振子強度(fexp)可以根據樣品的吸收光譜由以下公式計算:

    $ f_{\exp }=\frac{m c^{2}}{N_{0} \pi e^{2} \lambda^{2}} \int e(\nu) \mathrm{d} \nu $

    (3)

    其中,N0為樣品中稀土離子的物質的量濃度,e為電子電量,ν為光波數,e(ν)為吸收系數。由于fexp中同時包含電偶極子和磁偶極子的貢獻,磁偶極子振子強度(fmd)必須從fexp中減掉,以得到Sed。fmd可以由下式計算:

    $ f_{\mathrm{md}}=n \frac{8 \pi^{2} m c}{3 h \lambda(2 J+1)} S_{\mathrm{md}} $

    (4)

    其中磁偶極子譜線強度(Smd)可表示如下:

    $ S_{\mathrm{md}}=\left.\frac{1}{4 m^{2} c^{2}} \mathrm{I}\left\langle(S, L) J\|L+2 S\|\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right\rangle\right|^{2} $

    (5)

    可見Smd與基質無關,這里采用了文獻[19]中數據。

    采用最小二乘法擬合得到Ωt值,擬合結果的準確度由均方根偏差rms來衡量:

    $ \mathrm{rms}=\left[\frac{\sum\left(f_{\mathrm{exp}}-f_{\mathrm{cal}}\right)^{2}}{p-3}\right]^{\frac{1}{2}} $

    (6)

    其中,p為參與擬合計算的吸收峰個數。以上全部計算結果見表 1。

    表 1

    表 1  Er3+在LZSB玻璃中的fexp、fcal、fmd、SedΩt
    Table 1.  Measured and calculated fexp, fcal, fmd, Sed and Ωt of Er3+ in LSZB glasses
    下載: 導出CSV
    Transition Energy/cm-1 fexp fcal fmd Sed
    4I15/24I13/2 6 527 2.019×10-6 1.362×10-6 7.18 4×10-7 1.231×10-20
    4I15/24I11/2 10 215 9.83×10-7 6.42×10-7 3.61×10-21
    4I15/24I9/2 12 516 2.50×10-7 5.65×10-7 2.53×10-21
    4I15/24F9/2 15 326 3.251×10-6 3.074×10-6 1.087×10-20
    4I15/24S3/2 18 332 1.56×10-7 5.51×10-7 1.56×10-21
    4I15/22H11/2 19 175 9.778×10-6 9.801×10-6 2.613×10-20
    Ω2/cm2 2.75×10-20
    Ω4/cm2 1.42×10-20
    Ω6/cm2 7.1×10-21
    rms 5.26×10-7

    根據Judd-Ofelt理論,可由擬合得到的Ωt值,通過以下公式計算出從能級(S,L)J到能級(S′,L′)J′的自發輻射躍遷幾率:

    $ A_{\mathrm{cal}}\left[(S, L) J ;\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right]=A_{\mathrm{ed}}+A_{\mathrm{md}}=\frac{64 \pi^{4} e^{2}}{3 h \lambda(2 J+1)}\left[\frac{n\left(n^{2}+2\right)^{2}}{9} S_{\mathrm{ed}}+n^{3} S_{\mathrm{md}}\right] $

    (7)

    其中AedAmd分別對應電偶極子和磁偶極子的自發輻射躍遷幾率。依據計算得到的各能級間自發輻射躍遷幾率,根據下式計算出某一能級的熒光分支比:

    $ \beta\left[(S, L) J ;\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right]=\frac{A_{\mathrm{cal}}\left[(S, L) J ;\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right]}{\sum\limits_{S^{\prime}, L^{\prime}, J^{\prime}} A_{\mathrm{cal}}\left[(S, L) J ;\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right]} $

    (8)

    同時可以進一步計算出該能級的輻射躍遷壽命(τrad)[20]

    $ \tau_{\mathrm{rad}}=\left\{\sum\limits_{S^{\prime}, L^{\prime}, J^{\prime}} A_{\mathrm{cal}}\left[(S, L) J ;\left(S^{\prime}, L^{\prime}\right) J^{\prime}\right]\right\}^{-1} $

    (9)

    以上全部計算結果見表 2。

    表 2

    表 2  Er3+在LZSB玻璃中的Aed、Amd、βτrad
    Table 2.  Aed, Amd, β and τrad of Er3+ in the LSZB glasses
    下載: 導出CSV
    Transition Energy/cm-1 Aed/s-1 Amd/s-1 Atotal/s-1 β τrad/ms
    4I13/24I15/2 6 527 231 120 351 1 2.85
    4I11/24I13/2 3 688 36 33 69 0.18 2.65
    4I11/24I15/2 10 215 308 308 0.82
    4I9/24I11/2 2 301 1 7 8 0.02 1.90
    4I9/24I13/2 5 989 92 92 0.17
    4I9/24I15/2 12 516 426 426 0.81
    4F9/24I9/2 2 801 6 4 10 0 0.20
    4F9/24I11/2 5 111 133 79 212 0.04
    4F9/24I13/2 8 799 204 204 0.04
    4F9/24I15/2 15 326 4 506 4 506 0.92
    4S3/24F9/2 3 006 1 1 0 0.24
    4S3/24I9/2 5 816 129 129 0.03
    4S3/24I11/2 8 117 77 77 0.02
    4S3/24I13/2 11 805 1 026 1 026 0.24
    4S3/24I15/2 18 332 3 003 3 003 0.71

    圖 3為Er3+摻雜LSZB玻璃樣品在980 nm激光激發下4I13/24I15/2躍遷的熒光發射光譜。由圖可以看出,該躍遷的發射峰位于1.53 μm處,熒光發射帶的(FWHM)約為78 nm,明顯大于硅酸鹽玻璃(30~40 nm)的FWHM。圖 4為該樣品在980 nm激光激發下,4I13/24I15/2輻射躍遷的衰減曲線。通過使用單指數衰減函數進行擬合,得到Er3+4I13/2能級壽命τmea為2.848 ms。通過公式(10)計算得出4I13/24I15/2的躍遷量子效率η為99.93%。

    $ \eta=\frac{\tau_{\text {mea }}}{\tau_{\text {rad }}} \times 100 \% $

    (10)

    圖 3

    圖 3.  Er3+摻雜LZSB玻璃的4I13/24I15/2躍遷熒光光譜
    Figure 3.  Fluorescence spectrum of 4I13/24I15/2 transition of Er3+-doped LSZB glasses

    圖 4

    圖 4.  Er3+摻雜LZSB玻璃的4I13/24I15/2躍遷熒光衰減曲線
    Figure 4.  Decay curve for 4I13/24I15/2 transition of Er3+-doped LSZB glasses

    Er3+摻雜的LSZB玻璃中Er3+4I13/24I15/2躍遷吸收截面σa可由測量的吸收光譜通過下式計算得出:

    $ \sigma_{\mathrm{a}}=\frac{2.303}{N_{0} d} \mathrm{OD}(\nu) $

    (11)

    其中,OD(ν)為光密度,d為樣品厚度。同時,根據McCumber理論可知[21],Er3+σa和受激發射截面σe存在下列關系:

    $ \sigma_{\mathrm{a}}(\nu)=\sigma_{\mathrm{e}}(\nu) \exp [(\varepsilon-h \nu) /(k T)] $

    (12)

    其中k為Boltzman常數,T為溫度,ε為將Er3+離子從基態激發到激發態的自由能[22]。

    通過計算得到的Er3+摻雜LSZB玻璃σaσe圖 5所示,其在峰值波長1.53 μm的σe為9.76×10-21 cm2。表 3中列出了Er3+在不同玻璃基質中的熒光FWHM和σe??梢钥闯?,相較于硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鍺酸鹽玻璃和碲酸鹽玻璃,Er3+摻雜LSZB玻璃具有較大的熒光FWHM和σe。這是由于σe正比于玻璃基質的折射率nσe∝(n2+2)/(9n),而LSZB玻璃的折射率較大(> 2.24)。

    圖 5

    圖 5.  Er3+摻雜LZSB玻璃的σaσe
    Figure 5.  σa and σe of Er3+-doped LSZB glasses

    表 3

    表 3  多種Er3+摻雜玻璃的FWHM和σe (4I13/24I15/2躍遷)
    Table 3.  FWHM and σe in different Er3+-doped glasses (4I13/24I15/2 transition)
    下載: 導出CSV
    Glass FWHM/nm σe/cm2 Ref.
    Silicate 40 5.5×10-21 [23]
    Phosphate 37 6.4×10-21 [24]
    Germanate 53 5.7×10-21 [25]
    Tellurite 71 7.5×10-21 [26]
    LSZB 78 9.76×10-21 This work

    制備了Er3+摻雜Li2O-SrO-ZnO-Bi2O3 (LSZB)玻璃、分析了該玻璃的拉曼光譜,計算了Judd-Ofelt參數,Judd-Ofelt強度以及Er3+離子的自發輻射幾率、熒光分支比和理論輻射壽命。Er3+摻雜LSZB玻璃4I13/24I15/2躍遷的發射峰位于1.53 μm處,FWHM約為78 nm,4I13/2能級壽命為2.848 ms,量子效率為99.93%,受激發射截面達到9.76×10-21 cm2。


    1. [1]

      孟碩, 趙夢潔, 韋欽磊, 鄒翔宇, 張洪波, 蘇春輝. 無機化學學報, 2017, 33(9): 1505-1509 doi: 10.11862/CJIC.2017.204MENG S, ZHAO M J, WEI Q L, ZOU X Y, ZHANG H B, SU C H. Chinese J. Inorg. Chem. , 2017, 33(9): 1505-1509 doi: 10.11862/CJIC.2017.204

    2. [2]

      厲宇翔, 鄧聲玉, 范亞蕾, 王德強. 無機化學學報, 2017, 33(5): 801-808 doi: 10.11862/CJIC.2017.106LI Y X, DENG S Y, Fan Y L, WANG D Q. Chinese J. Inorg. Chem. , 2017, 33(5): 801-808 doi: 10.11862/CJIC.2017.106

    3. [3]

      張瑜, 黃飛飛, 劉力挽, 周秦嶺, 邢朝君, 楊科, 陳丹平. 光子學報, 2015, 35(8): 225-230 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDYC201502002.htmZHANG Y, HUANG F F, LIU L W, ZHOU Q L, XING C J, YANG K, CHEN D P. Acta Photonica Sinica, 2015, 35(8): 225-230 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDYC201502002.htm

    4. [4]

      宋峰. 激光與光電子進展, 2007, 4: 15-25 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLXB201410002.htmSONG F. Laser & Optoelectronics Progress, 2007, 4: 15-25 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLXB201410002.htm

    5. [5]

      Albalawi A, Brilliant C, Chiasera A, Gebavi H, Balda R, Ferrari M, Blanc W, Albalawi W, Hung H, Quandt A, Lukowiak A, Taccheo S. Optic. Mater. , 2019, 87: 29-34 doi: 10.1016/j.optmat.2018.06.037

    6. [6]

      Miedzinski R, Fuks-Janczarek I, Said Y E. Opt. Mater. , 2016, 60: 456-461 doi: 10.1016/j.optmat.2016.08.033

    7. [7]

      吳昌根, 姚連增, 夏海平. 化學物理學報, 2005, 18(2): 218-222 doi: 10.3969/j.issn.1674-0068.2005.02.013WU C G, YAO L Z, XIA H P. Chinese Journal of Chemical Physics, 2005, 18(2): 218-222 doi: 10.3969/j.issn.1674-0068.2005.02.013

    8. [8]

      Wang J S, Vogel E M, Snitzer E. Opt. Mater. , 1994, 3: 187-203 doi: 10.1016/0925-3467(94)90004-3

    9. [9]

      Shen S, Naftaly M, Jha A. Opt. Commun. , 2002, 205: 101-105 doi: 10.1016/S0030-4018(02)01309-3

    10. [10]

      Tanabe S, Sugimoto N, Ito S, Hanada T. J. Lumin. , 2000, 87: 670-672

    11. [11]

      Fu J. J. Non-Cryst. Solids, 1996, 194: 207-209 doi: 10.1016/0022-3093(95)00472-6

    12. [12]

      Yu Q S, Chen F F, Xu T F, Dai S X, Zhang Q Y. J. Non-Cryst. Solids, 2013, 378: 254-257 doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2013.07.015

    13. [13]

      Baia L, Iliescu T, Simon S, Kiefer W. J. Mol. Struct. , 2001, 599(1): 9-13

    14. [14]

      Fan H, Wang G, Hu L. Solid State Sci. , 2009, 11(12): 2065-2070 doi: 10.1016/j.solidstatesciences.2009.09.007

    15. [15]

      陳丹平, 姜雄偉, 朱從善. 無機材料學報, 2002, 17(2): 202-209 doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2002.02.002CHEN D P, JIANG X W, ZHU C S. J. Inorg. Mater. , 2002, 17(2): 202-209 doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2002.02.002

    16. [16]

      Judd B R. Phys. Rev. , 1962, 127: 750-761 doi: 10.1103/PhysRev.127.750

    17. [17]

      Ofelt G S. Chem. Phys. , 1962, 37: 511-520

    18. [18]

      Weber M J, Myers J D, Blackburn D H. Appl. Phys. , 1981, 52: 2944-2949 doi: 10.1063/1.329034

    19. [19]

      Weber M J. Phys. Rev. , 1967, 157: 262-276 doi: 10.1103/PhysRev.157.262

    20. [20]

      Jacobs R, Weber M. IEEE. , 1976, 12: 102-111

    21. [21]

      McCumber D E. Phys. Rev. , 1964, 134: A299-A306 doi: 10.1103/PhysRev.134.A299

    22. [22]

      Miniscalco W J, Quimby R S. Opt. Lett. , 1991, 16(4): 258-260 doi: 10.1364/OL.16.000258

    23. [23]

      Miniscalco W J. J. Lightwave Technol. , 1991, 9(2): 234-250 doi: 10.1109/50.65882

    24. [24]

      Jiang S B, Luo T, Hwang B C, Smekatala F, Seneschal K, Lucas J, Peyghambarian N. J. Non-Cryst. Solids, 2000, 263-264: 364-368 doi: 10.1016/S0022-3093(99)00646-8

    25. [25]

      Lin H, Pun E Y B, Man S Q, Liu X R. J. Opt. Soc. Am. , 2001, B18(5): 602-609

    26. [26]

      吳家祿, 戴世勛, 張軍杰, 胡麗麗, 姜中宏. 光子學報, 2006, 35(2): 209-213 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSHK201501003.htmWU J L, DAI S X, ZHANG J J, HU L L, JIANG Z H. Acta Photonica Sinica, 2006, 35(2): 209-213 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSHK201501003.htm

  • 圖 1  無摻雜LSZB玻璃的拉曼光譜

    Figure 1  Raman spectrum of undoped LSZB glasses

    圖 2  1.0% Er2O3摻雜LSZB玻璃的吸收光譜

    Figure 2  Absorption spectrum of LSZB glasses doped with 1.0% Er2O3

    圖 3  Er3+摻雜LZSB玻璃的4I13/24I15/2躍遷熒光光譜

    Figure 3  Fluorescence spectrum of 4I13/24I15/2 transition of Er3+-doped LSZB glasses

    圖 4  Er3+摻雜LZSB玻璃的4I13/24I15/2躍遷熒光衰減曲線

    Figure 4  Decay curve for 4I13/24I15/2 transition of Er3+-doped LSZB glasses

    圖 5  Er3+摻雜LZSB玻璃的σaσe

    Figure 5  σa and σe of Er3+-doped LSZB glasses

    表 1  Er3+在LZSB玻璃中的fexp、fcal、fmd、SedΩt

    Table 1.  Measured and calculated fexp, fcal, fmd, Sed and Ωt of Er3+ in LSZB glasses

    Transition Energy/cm-1 fexp fcal fmd Sed
    4I15/24I13/2 6 527 2.019×10-6 1.362×10-6 7.18 4×10-7 1.231×10-20
    4I15/24I11/2 10 215 9.83×10-7 6.42×10-7 3.61×10-21
    4I15/24I9/2 12 516 2.50×10-7 5.65×10-7 2.53×10-21
    4I15/24F9/2 15 326 3.251×10-6 3.074×10-6 1.087×10-20
    4I15/24S3/2 18 332 1.56×10-7 5.51×10-7 1.56×10-21
    4I15/22H11/2 19 175 9.778×10-6 9.801×10-6 2.613×10-20
    Ω2/cm2 2.75×10-20
    Ω4/cm2 1.42×10-20
    Ω6/cm2 7.1×10-21
    rms 5.26×10-7
    下載: 導出CSV

    表 2  Er3+在LZSB玻璃中的Aed、Amd、βτrad

    Table 2.  Aed, Amd, β and τrad of Er3+ in the LSZB glasses

    Transition Energy/cm-1 Aed/s-1 Amd/s-1 Atotal/s-1 β τrad/ms
    4I13/24I15/2 6 527 231 120 351 1 2.85
    4I11/24I13/2 3 688 36 33 69 0.18 2.65
    4I11/24I15/2 10 215 308 308 0.82
    4I9/24I11/2 2 301 1 7 8 0.02 1.90
    4I9/24I13/2 5 989 92 92 0.17
    4I9/24I15/2 12 516 426 426 0.81
    4F9/24I9/2 2 801 6 4 10 0 0.20
    4F9/24I11/2 5 111 133 79 212 0.04
    4F9/24I13/2 8 799 204 204 0.04
    4F9/24I15/2 15 326 4 506 4 506 0.92
    4S3/24F9/2 3 006 1 1 0 0.24
    4S3/24I9/2 5 816 129 129 0.03
    4S3/24I11/2 8 117 77 77 0.02
    4S3/24I13/2 11 805 1 026 1 026 0.24
    4S3/24I15/2 18 332 3 003 3 003 0.71
    下載: 導出CSV

    表 3  多種Er3+摻雜玻璃的FWHM和σe (4I13/24I15/2躍遷)

    Table 3.  FWHM and σe in different Er3+-doped glasses (4I13/24I15/2 transition)

    Glass FWHM/nm σe/cm2 Ref.
    Silicate 40 5.5×10-21 [23]
    Phosphate 37 6.4×10-21 [24]
    Germanate 53 5.7×10-21 [25]
    Tellurite 71 7.5×10-21 [26]
    LSZB 78 9.76×10-21 This work
    下載: 導出CSV
    亚洲AV无码一区二区二三区,亚洲无线码高清在线观看,久无码久无码av无码,亚洲中久无码永久在线观看
  • 加載中
計量
  • PDF下載量:  1
  • 文章訪問數:  86
  • HTML全文瀏覽量:  10
文章相關
  • 發布日期:  2021-06-10
  • 收稿日期:  2020-11-26
  • 修回日期:  2021-05-01
通訊作者: 陳斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈陽化工大學材料科學與工程學院 沈陽 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度學術搜索
  3. 萬方數據庫搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章