Er/Yb共掺硅酸盐玻璃的光致发光

李善锋; 张庆瑜

doi:10.7498/aps.54.5462

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Er/Yb共掺硅酸盐玻璃的光致发光

李善锋 , 张庆瑜

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Er/Yb共掺硅酸盐玻璃的光致发光

李善锋, 张庆瑜

物理学报, 2005, 54(11): 5462-5467.

doi: 10.7498/aps.54.5462

Absorption and photoluminescence properties Er/Yb co-doped soda-silicate glasses

Li Shan-Feng, Zhang Qing-Yu

Acta Phys. Sin., 2005, 54(11): 5462-5467.

doi: 10.7498/aps.54.5462

摘要
采用固相反应方法，制备了Er3+离子浓度为0.5 at.%，Yb掺杂浓度范围为0.0— 6.0 at.%的Er/Yb共掺激光玻璃，并对激光玻璃的吸收光谱和光致荧光光谱进行了分析.研究结果显示，Yb3+掺杂对Er3+在980 nm附近的吸收起到了非常显著的增强作用.在 980 nm的激光抽运下，激光玻璃在1530 nm处的光致发光强度随着Yb离子浓度的增加而先增大后减小，当Yb3+离子浓度为Er3+离子浓度6倍时光致发光强度达到最大值.同时还发现了Yb3+对Er3+的光致荧光光谱的展宽作用，并讨论了荧光光谱的展宽机理.

关键词:
Er/Yb共掺玻璃 /

光致发光 /

吸收光谱
Abstract
Er/Yb co-doped soda-silicate glasses with 0.5 at.% Er and various concentrations Yb were fabricated. The absorption and the photoluminescence (PL) spectra were measured and analyzed. The PL intensity of the Er/Yb co-doped soda-silicate glasses is enhanced 4 times approximately, and the optimum Yb concentration for the PL intensity at 1536 nm is 3.0 at.%. The PL spectrum becomes broader with the in crease of Yb concentration, up to a FWHM of 80 nm at 6.0 at.% Yb. The relation b etween absorption and PL spectra, together with the mechanism of PL broadening, has been addressed.

Keywords:
Er/Yb co-doping /

absorption /

photoluminescence
作者及机构信息
李善锋,

张庆瑜

1.
大连理工大学三束材料改性国家重点实验室，大连 116024

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：50240420656)资助的课题.
Authors and contacts
Li Shan-Feng,

Zhang Qing-Yu

1.
大连理工大学三束材料改性国家重点实验室，大连 116024
参考文献

施引文献

[1]	张耘, 王学维, 柏红梅. 第一性原理下铟锰共掺铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱. 物理学报, 2017, 66(2): 024208. doi: 10.7498/aps.66.024208
[2]	侯清玉, 李文材, 赵春旺. In–2N高共掺浓度和择优取向对ZnO最小光学带隙和吸收光谱的影响. 物理学报, 2015, 64(6): 067101. doi: 10.7498/aps.64.067101
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[4]	李聪, 侯清玉, 张振铎, 赵春旺, 张冰. Sm-N共掺杂对锐钛矿相TiO2的电子结构和吸收光谱影响的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(16): 167103. doi: 10.7498/aps.61.167103
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[7]	高立, 张建民. 微量Mg掺杂ZnO薄膜的光致发光光谱和带隙变化机理研究. 物理学报, 2010, 59(2): 1263-1267. doi: 10.7498/aps.59.1263
[8]	缪竞威, 王培禄, 朱洲森, 袁学东, 王虎, 杨朝文, 师勉恭, 缪蕾, 孙威立, 张静, 廖雪花. 氮团簇离子注入单晶硅的光致发光谱研究. 物理学报, 2008, 57(4): 2174-2178. doi: 10.7498/aps.57.2174
[9]	丁君, 杨秋红, 唐在峰, 徐军, 苏良碧. Er3+/Yb3+共掺的氧化镧钇透明陶瓷的光谱性能研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2207-2211. doi: 10.7498/aps.56.2207
[10]	唐斌, 邓宏, 税正伟, 韦敏, 陈金菊, 郝昕. 掺AlZnO纳米线阵列的光致发光特性研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5176-5179. doi: 10.7498/aps.56.5176
[11]	王策, 陈晓波, 张春林, 张蕴芝, 陈鸾, 马辉, 李崧, 高爱华. Er3+：GdVO4中Er3+离子的光谱参数计算和晶场中能级分裂的讨论. 物理学报, 2007, 56(10): 6090-6097. doi: 10.7498/aps.56.6090
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[13]	王英龙, 卢丽芳, 闫常瑜, 褚立志, 周阳, 傅广生, 彭英才. 具有窄光致发光谱的纳米Si晶薄膜的激光烧蚀制备. 物理学报, 2005, 54(12): 5738-5742. doi: 10.7498/aps.54.5738
[14]	王引书, 高兴国, 赵亮, 汪艳贞, 王若桢. 玻璃中CdSSe纳米晶体的光谱性能. 物理学报, 2004, 53(8): 2775-2779. doi: 10.7498/aps.53.2775
[15]	黄凯, 王思慧, 施毅, 秦国毅, 张荣, 郑有炓. 内电场对纳米硅光致发光谱的影响. 物理学报, 2004, 53(4): 1236-1242. doi: 10.7498/aps.53.1236
[16]	谭　浩, 宋　峰, 苏　静, 商美茹, 付　博, 张光寅, 程振祥, 陈焕矗. Er3+，Tm3+共掺的NaY(WO4)2晶体的光谱分析和上转换发光. 物理学报, 2004, 53(2): 631-635. doi: 10.7498/aps.53.631
[17]	邵军. Ti掺杂ZnTe体材料的优化光致发光光谱. 物理学报, 2003, 52(7): 1743-1747. doi: 10.7498/aps.52.1743
[18]	宋淑芳, 周生强, 陈维德, 朱建军, 陈长勇, 许振嘉. 掺铒GaN薄膜的背散射/沟道分析和光致发光研究. 物理学报, 2003, 52(10): 2558-2562. doi: 10.7498/aps.52.2558
[19]	宋峰, 谭浩, 商美茹, 张光寅, 程振祥, 陈焕矗. 掺Er3+的NaY(WO4)2晶体的光谱特性. 物理学报, 2002, 51(10): 2375-2379. doi: 10.7498/aps.51.2375
[20]	袁放成, 冉广照, 陈源, 张伯蕊, 乔永平, 傅济时, 秦国刚, 马振昌, 宗婉华. 磁控溅射淀积掺Er富Si氧化硅膜中Er3+ 1.54μm光致发光. 物理学报, 2001, 50(12): 2487-2491. doi: 10.7498/aps.50.2487

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物理学报. 2005, 54(11): 5462-5467.

doi: 10.7498/aps.54.5462.

Er/Yb共掺硅酸盐玻璃的光致发光

1. 大连理工大学三束材料改性国家重点实验室，大连 116024

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：50240420656)资助的课题.

收稿日期: 2005-02-02
修回日期: 2005-04-11
刊出日期: 2005-11-20

摘要: 采用固相反应方法，制备了Er3+离子浓度为0.5 at.%，Yb掺杂浓度范围为0.0— 6.0 at.%的Er/Yb共掺激光玻璃，并对激光玻璃的吸收光谱和光致荧光光谱进行了分析.研究结果显示，Yb3+掺杂对Er3+在980 nm附近的吸收起到了非常显著的增强作用.在 980 nm的激光抽运下，激光玻璃在1530 nm处的光致发光强度随着Yb离子浓度的增加而先增大后减小，当Yb3+离子浓度为Er3+离子浓度6倍时光致发光强度达到最大值.同时还发现了Yb3+对Er3+的光致荧光光谱的展宽作用，并讨论了荧光光谱的展宽机理.

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