Er3 + / Tm3 +共掺杂碲酸盐玻璃的发光性质和能量转移机理

根据提供的文件信息，我们可以得知这篇文章研究的主要内容是关于Er3+/Tm3+共掺杂碲酸盐玻璃的发光性质以及能量转移机理。这项研究属于材料科学和物理学领域，特别是与光学材料和激光技术紧密相关。 研究采用了熔融淬火法制备了不同掺杂浓度的Er3+和Tm3+共掺杂的碲酸盐玻璃。熔融淬火法是一种常见的玻璃制备技术，它将玻璃原材料熔化后快速冷却，以得到非晶态结构的玻璃。在本研究中，玻璃的基质成分是TeO2–ZnO–Na2O系统。 研究中所涉及的分析理论基础包括Judd-Ofelt理论，这是一种常用于描述稀土离子在玻璃基质中光学性质的理论。通过这一理论，作者计算了Tm3+离子的强度参数、自发辐射跃迁率、荧光分支比以及辐射寿命等参数。这些参数对理解材料的发光特性至关重要。 研究的一个重点是分析Er3+离子在800nm激光二极管激发下的荧光发射光谱。特别关注了在1.53μm和1.85μm波长的荧光发射强度。发现随着Tm3+离子掺杂浓度的增加，Er3+离子在1.53μm处的荧光强度呈现下降趋势，而Tm3+离子在1.85μm处的荧光强度相应增加。这一现象提示，两种稀土离子之间存在有效的能量转移过程。 能量转移机制的探讨是本研究的另一个核心内容。研究指出，声子辅助的非共振能量转移在Tm3+离子1.85μm荧光发射中扮演了重要角色。文章还计算分析了Er3+和Tm3+离子之间能量转移的系数和声子的贡献，进一步探讨了能量转移过程的动力学。 此外，研究还获得了Tm3+:3F4→3H6跃迁的1.85μm带的受激吸收、发射截面和增益系数，并对它们进行了分析。这些参数对于评估材料作为固体激光器和放大器的潜在应用至关重要。 通过上述分析，研究得出结论，Er3+/Tm3+共掺杂的TeO2–ZnO–Na2O玻璃是一种有前景的1.85μm波段的固体激光器和放大器的基质材料。 总结来说，这篇文章详细研究了Er3+/Tm3+共掺杂碲酸盐玻璃的发光特性，以及基于Judd-Ofelt理论的发光机理。文章深入分析了不同掺杂浓度下Er3+和Tm3+离子间的能量转移过程，并且探讨了这些玻璃材料在1.85μm波段激光应用方面的潜力。研究结果不仅对理解稀土离子掺杂玻璃的光学性质有重要贡献，而且对于开发新型激光器和放大器材料具有指导意义。