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2020-09-29
中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室面向可見光固體與光纖激光器的發(fā)展需求，研究Tb3+/Dy3+共摻的磷酸鹽玻璃。利用Dy3+的敏化作用，解決Tb3+在玻璃基質(zhì)中小吸收截面的缺點(diǎn)，增強(qiáng)其可見光發(fā)光效率。
研究團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在磷酸鹽玻璃中，敏化效應(yīng)大幅提高Tb3+離子的光學(xué)J-O參數(shù)Ω2和Ω4/Ω6（分別可達(dá)21.60×10–20cm2和0.73）。在濃度為0.5mol%的Dy3+離子敏化效應(yīng)作用下，Tb3+離子實(shí)現(xiàn)55%的泵浦光抽運(yùn)效率，541nm的熒光發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)4倍。實(shí)驗(yàn)測(cè)得Tb3+離子綠光熒光壽命達(dá)2.86 ms，在已有的玻璃基質(zhì)材料報(bào)道中結(jié)果較優(yōu)。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of the American Ceramic Society上。
利用稀土摻雜玻璃材料搭建的可見光固體/光纖激光器，在材料加工、顯示技術(shù)、可見光通信和激光醫(yī)療領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。氟化物玻璃因其低聲子分布，目前在可見光波段增益玻璃中使用較多。然而，化學(xué)和機(jī)械性能差、制造困難以及成本昂貴等限制該材料更廣泛的應(yīng)用。上海光機(jī)所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提出的Dy3+離子敏化的Tb3+摻雜磷酸鹽玻璃，為發(fā)展低成本、高發(fā)光效率、高化學(xué)穩(wěn)定性、高可靠性新型可見光激光玻璃提供新方向。
論文鏈接：https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jace.17391
上海光機(jī)所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室合成的Tb3+/Dy3+共摻的磷酸鹽玻璃。在450nm激光照射下磷酸鹽玻璃Tb3+發(fā)射高亮度541nm熒光
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