作者：陈敢新; 成运; 钱奇碲酸盐玻璃上转换发光能量转换红外
摘要：采用高温熔融法制备了单掺Tm~（3＋）和Tm~（3＋）/Ho~（3＋）共掺碲酸盐玻璃,测试了808nm激光泵浦下玻璃的红外和上转换荧光光谱。Tm~（3＋）/Ho~（3＋）共掺碲酸盐玻璃上转换荧光光谱主要由695nm红光、544nm绿光、474nm蓝光和740nm红光四个发光带组成。通过分析样品的光谱性能和能量转换机制,发现很少报道的740nm红光可能是由Tm~（3＋）：1 D2→3 F2,3能级跃迁产生的。在掺杂0.5 mol%Tm2O3的样品中添加0.3mol%Ho2O3,695nm红光、740nm红光和474nm蓝光等上转换发光强度明显增大,大约分别是单掺0.5mol%Tm2O3样品中发光强度的3倍,2.5倍和14倍。这些情况说明存在着强烈的Ho~（3＋）→Tm~（3＋）反向能量传递。单掺Tm~（3＋）碲酸盐玻璃中1 D2能级（发射740nm红光）上的粒子集居主要来源于合作上转换（CU）过程,而3 F2,3能级（发射695nm红光）上的粒子集居除了来源于CU过程之外,还有740nm红光的发射和1 G4能级上部分粒子的无辐射跃迁（1 G4→3 F2,3）两条途径,因此样品中695nm红光强度明显要大于740nm红光强度。通过交叉驰豫作用CR2和CR3以及反向共振能量转移RET2,Tm~（3＋）/Ho~（3＋）共掺碲酸盐玻璃中Tm~（3＋）的1 G4能级（发射474nm蓝光）上的粒子集居数比单掺Tm~（3＋）时出现了净增加。Tm~（3＋）的1 G4能级上粒子集居数的增加可能进一步强化了该能级的无辐射跃迁、740nm红光的发射以及CU过程,并进而促使Tm~（3＋）的3 F2,3能级上的粒子集居。所以,当Tm~（3＋）/Ho~（3＋）共掺碲酸盐玻璃与单掺Tm~（3＋）碲酸盐玻璃中掺杂相同浓度的Tm~（3＋）时,前者的红光和蓝光等上转换荧光强度均比后者要大。本文还研究了Tm~（3＋）之间以及Tm~（3＋）与Ho~（3＋）之间的交叉弛豫和能量传递等效应,并进一步探讨了Tm~（3＋）与Ho~（3＋）之间的能量转换机制。
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