Er^3＋／Yb^3＋共掺硅酸盐玻璃样品的多波段光谱特性.pdfVIP

第37卷第 4期 光 子 学 报 VoI|37 No．4 2008年 4月 ACTA PHoToNICA SINICA April 2008 Er3+／Yb3+共掺硅酸盐玻璃样品的多波段光谱特性* 周松强 ，李成仁 ， ，刘中凡。，李淑凤 ，宋昌烈 (1大连理工大学 物理与光电工程学院，辽宁 大连 116024) (2辽宁师范大学 物理与电子技术学院，辽宁 大连 116029) (3大连大学 物理科学与技术学院，辽宁大连 116622) 摘 要：制作了系列 Er什／Yb”共掺硅酸盐玻璃，结合 Er” Yb汁之间的能量传递模型，对 Er汁／ Yb”掺杂样品不同波段的发射光谱进行了测量和分析．结果表明，Er ／Yb计掺杂浓度对红外荧 光强度、半峰全宽及上转换可见光都有显著的影响；Yb。。。离子的引入导致 Er ／Yb抖离子单元的 等效受激吸收几率增大，使Er 离子的激活度增加，引起 Er什离子的红外荧光和上转换发光的同 步增强． 关键词：光学材料；Er ／Yb抖共掺；能量传递；激活度 中图分类号：TQ171．1 文献标识码：A 文章编号：1004—4213(2008)04—0813—5 lJ 引吾 1 样品制作与光致发光特性测量 自 Ennen等人u 发 现三价铒 离子 的 I 。 制作了多种配比的掺 Er。。。和 Er ／Yb抖共掺 一 I 。能级跃迁发出1．54 ffm波段光谱以来，掺铒 硅酸盐玻璃样品 ．单掺 Er 玻璃样品的原子数分 材料的发光机制和应用就成为人们的研究热点[ 1． 数分别为0．1 、0．3 、0．5 、0．7 、0．9 ．Er ／ 由于1．54 ffm波段对应着光纤通信的最低损耗窗 Yb 共掺玻璃样品中，制作了三个不同的系列： 口，九十年代掺铒光纤放大器首先应用于光纤通信 SA 、SA 、SA。，三个系列中Er件的原子数分数分别 领域 ，，使光信号实现了直接放大，避免了光一电一 为0．1 、0．3 、0．5 ．在同一个系列中Er。 的原 光的转换，提高了光通信的效率．随着光通信器件 子数分数相同，Yb。 的原子数分数分别为Er”离子 向小型化、集成化方向的发展，掺铒光波导放大器 的 1、3、5、7、9倍 ．玻璃样品中的其他成分为 (EDWA)成为人们近来的研究重点 】．同时，由于 65．6 SiO2：14．5 B2O3：16．8 Na2O ：0．03 该波段在医药、气象和军事等领域也有广泛应用前 BaO，先在 1 450。C高温炉中熔融 30 min，后在 景ls]，因此掺铒微型激光器的研究也引起人们的兴 600℃条件下退火3 h，最终样品被加工成两面抛光 趣 ]．镱离子在 980 nm区域的吸收截面远远大于 25×15×4 mm的薄片用于测量．实验中用980 nm 铒的吸收截面，可以作为很好的敏化剂 ．目前 半导体激光器作为激发光源，对样品进行侧面抽运． Er ／Yb¨ 共掺材料的光致发光特性和能量传递机 样品发出的光经透镜聚焦后通过斩波器进入单色 理研究一直是各国学者研究的热点 l 81．本文进一 仪，光被探测器接收产生的信号经锁相放大器后送 步探讨了Er”／Yb”离