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荧光俘获效应对掺饵氧化物玻璃光谱性质的影响

戴世勋 徐铁峰 聂秋华 沈 祥 张军杰 胡丽丽

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荧光俘获效应对掺饵氧化物玻璃光谱性质的影响

戴世勋, 徐铁峰, 聂秋华, 沈 祥, 张军杰, 胡丽丽

Effect of radiation trapping on spectroscopic properties of Er3+-doped oxide glasses

Dai Shi-Xun, Xu Tie-Feng, Nie Qiu-Hua, Shen Xiang, Zhang Jun-Jie, Hu Li-Li
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-08-05
  • 修回日期:  2005-09-05
  • 刊出日期:  2006-03-20

荧光俘获效应对掺饵氧化物玻璃光谱性质的影响

  • 1. (1)宁波大学信息科学与工程学院,宁波 315211; (2)宁波大学信息科学与工程学院,宁波 315211;中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60207006和60272034),浙江省自然科学基金(批准号:601011) 和浙江省科技厅(批准号:2005C31014)资助的课题.

摘要: 测试了不同掺杂浓度和样品厚度下掺铒磷酸盐和碲酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿 命,计算了Er3+离子在1.53 μm处的吸收截面(σa)、发射截面(σ e)、自发辐射跃迁概率(Arad)、辐射跃迁寿命(τrad) 、以及辐射跃迁量子效率(η)等光谱参数.讨论了荧光俘获效应对掺铒磷酸盐和碲酸盐玻璃 光谱性质及光谱参数的影响.结果表明即使在铒离子低掺杂浓度(0.1 mol% Er2O 3)下,荧光俘获效应也普遍存在于掺铒玻璃材料中,使得荧光寿命(τf)和荧光半高宽(FWHM)随样品的厚度和铒离子掺杂浓度增加而增大,导致碲酸盐和磷酸 盐玻璃中τf分别增加11%—37%和6%—17%,FWHM分别增加15%—64%和11%—55% ,使得掺铒玻璃材料的放大品性参数(σe×FWHM) 也相应被估高.由于铒离子在 碲酸盐玻璃中在1.53 μm处吸收和发射截面重叠面积较大,加之铒离子在前者基质中的发射 截面高于后者,使得掺铒碲酸盐玻璃中的荧光俘获效应高于磷酸盐玻璃.

English Abstract

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