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研究了碲酸盐玻璃中不同浓度Tm3+离子掺杂的发光特性,探讨了不同Tm3+离子浓度对发光强度的影响以及交叉弛豫的机理.通过测量不同浓度Tm2O3的3H4能级寿命,计算了Tm3+离子的交叉弛豫速率.结果表明,交叉弛豫速率随着Tm3+离子浓度的增加而迅速增大.Tm3+离子之间的交叉弛豫过程能有效地提高1.8 μm发光强度.

关键词: Tm3+离子 , 1.8μm发光 , 交叉弛豫 , 速率

光纤传感器用磁光玻璃的研究进展

杨中民 , 徐时清 , 戴世勋 , 胡丽丽 , 姜中宏

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.025

简述了磁光玻璃中 Faraday效应的本质特征;综述了磁光玻璃的研究进展;对在光纤传感器中有潜在应用前景的高掺稀土玻璃材料作了介绍,并对当前磁光玻璃研究中存在的问题进行了讨论.

关键词: 磁光材料 , 玻璃 , 法拉第效应

制备了一种新型的单掺铒氧氟碲酸盐玻璃.研究了该玻璃系统的光谱特性,分析了Er3+离子在玻璃中的上转换机理.在室温下,通过980 nmLD激发,可观察到明亮的绿色上转换荧光.光谱测试结果表明:在近紫外和蓝光波段,存在中心波长为410,452,490 nm的发射峰,分别对应于2H9/2→4I15/2,4F5/2,3/2→4I15/2和4F7/2→4I15/2的跃迁.通过比较980 nm可调谐激光器间接激发和488 nm氙灯直接激发获得各发光能级的荧光寿命,Er3+离子在氧氟碲酸盐玻璃中的红、绿光上转换发光过程主要源于能量转移过程.

关键词: 氧氟碲酸盐玻璃 , 上转换发光 , 荧光寿命

掺Er³⁺氟铅硅酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

徐时清 , 杨中民 , 戴世勋 , 胡丽丽 , 姜中宏

无机材料学报

制备了掺Er³⁺氟铅硅酸盐玻璃,研究了玻璃的物理性质、热稳定性、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命.应用McCumber理论,计算了能级4I_13/2→⁴I_15/2跃迁的吸收和受激发射截面.结果表明:以PbF₂等分子替代:PbO含量,样品密度、折射率、热稳定性、吸收截面和受激发射截面降低,但荧光半高宽和荧光寿命增加.对Er³⁺离子在不同玻璃基质中带宽特性的比较发现,Er³⁺掺杂50SiO₂-50PbF2玻璃的带宽特性与碲酸盐和铋酸盐玻璃相当,大于磷酸盐,锗酸盐和硅酸盐玻璃,表明掺Er3+氟铅硅酸盐玻璃可作为宽带光纤放大器的基质材料.

关键词: 氟铅硅酸盐玻璃 , spectral properties , optical fiber amplifier , Er³⁺ ion

掺Er3+氟铅硅酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

徐时清 , 杨中民 , 戴世勋 , 胡丽丽 , 姜中宏

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.01.005

制备了掺Er3+氟铅硅酸盐玻璃,研究了玻璃的物理性质、热稳定性、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命.应用McCumber理论,计算了能级4I133/2→4I15/2跃迁的吸收和受激发射截面.结果表明:以PbF2等分子替代PbO含量,样品密度、折射率、热稳定性、吸收截面和受激发射截面降低,但荧光半高宽和荧光寿命增加.对Er3+离子在不同玻璃基质中带宽特性的比较发现,Er3+掺杂50SiO2-50PbF2玻璃的带宽特性与碲酸盐和铋酸盐玻璃相当,大于磷酸盐,锗酸盐和硅酸盐玻璃,表明掺Er3+氟铅硅酸盐玻璃可作为宽带光纤放大器的基质材料.

关键词: 氟铅硅酸盐玻璃 , 光谱性质 , 光纤放大器 , Er3+离子

Er3+掺杂钡镓锗玻璃上转换荧光淬灭机理研究

肖凯 , 杨中民

稀有金属材料与工程

制备了30BaO-30Ga2O3-40GeO2-xEr2O3系统玻璃,测量了Er3+在钡镓锗玻璃中的吸收光谱.分别采用488 nm,800 nm和980 nm激发不同浓度Er3+掺杂的玻璃样品,测量了Er3+的4S3/2→4I15/2荧光光谱;并利用488 nm脉冲氙灯激发,测量了Er3+的4S3/2→4I15/2荧光衰减,讨论了Er3+掺杂浓度对4S3/2能级发光强度和荧光寿命的影响.结果表明:随着Er3+浓度的增加,4S3/2→4I15/2荧光强度先增大后减小,在Er3+浓度为1%时出现峰值;而4S3/2能级的荧光寿命呈递减趋势,荧光衰减曲线的非指数成分增加.能量分析表明:Er3+的4S3/2能级和4I15/2能级之间交叉驰豫过程是上转换荧光淬灭的主要通道,而交叉驰豫过程主要源于Er3+电偶极-电偶极间的相互作用.

关键词: Er3+掺杂 , 钡镓锗玻璃 , 荧光淬灭

纳米TiO2从水溶液中吸附Ru(Ⅲ)及其配合物的研究

胡维 , 杨中民 , 朱光辉

贵金属 doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2004.02.008

研究了纳米TIO2对Ru3+的吸附作用,测定了吸附速率曲线和等温线,以及浓度、温度、pH、配体对吸附的影响.结果表明:吸附符合一级Lagergren动力学方程,活化能为59.81kJ/mol,吸附为熵驱动的自发吸热过程△G0＜0、△H0＞0、△S0＞0,在较低浓度时符合吸附Langmuir等温式;pH对吸附影响显著,吸附突跃在pH=2～4;可溶性配合物的形成,抑制了Ru(OH)3沉淀生成,使吸附操作的pH范围由无配体时的pH≤4,扩大到下列范围:硫脲pH＜8,草酸pH＜12,吡啶pH＜9,1,10邻菲啉pH＜9.

关键词: 湿法冶金 , Ru3+ , 纳米TiO2 , 吸附 , Ru(Ⅲ)配合物

OH^-对掺Er³⁺/Yb³⁺钡镓锗玻璃发光的影响及除水研究

江小平 , 杨中民 , 冯洲明

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00243

钡镓锗玻璃是一种优质的红外发光材料，而钡镓锗玻璃中少量OH^-的存在严重影响玻璃的结构并劣化了玻璃的发光性能.实验研究了在原料中引入氟化物除水和在引入氟化物的基础上进行反应气氛法除水两种方法对Er³⁺/Yb³⁺共掺钡镓锗玻璃上转换发光、1.53μm发光的影响,采用Forster-Dexter半经验简化模型分析了OH^-和Er³⁺之间的能量转移几率.结果表明：在引入氟化物的基础上进行反应气氛法除水可以将玻璃中的OH^-浓度降低到原来的1/11；随OH^-浓度的降低，上转换荧光比1.53μm发光增强更明显，545nm绿光增强了2.8倍；OH^-和Er³⁺之间的能量转移常数为1.75×10^-19cm⁴/s，该值比磷酸盐玻璃中OH^-和Er³⁺之间的能量转移常数稍大.

关键词: Er³⁺/Yb³⁺共掺钡镓锗玻璃 , Reaction Atmosphere Process (RAP) , emission properties

OH-对掺Er3+/Yb3+钡镓锗玻璃发光的影响及除水研究

江小平 , 杨中民 , 冯洲明

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00243

钡镓锗玻璃是一种优质的红外发光材料,而钡镓锗玻璃中少量OH-的存在严重影响玻璃的结构并劣化了玻璃的发光性能.实验研究了在原料中引入氟化物除水和在引入氟化物的基础上进行反应气氛法除水两种方法对Er3+/Yb3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光、1.53μm发光的影响,采用Frster-Dexter半经验简化模型分析了OH-和Er3+之间的能量转移几率.结果表明:在引入氟化物的基础上进行反应气氛法除水可以将玻璃中的OH-浓度降低到原来的1/11;随OH-浓度的降低,上转换荧光比1.53μm发光增强更明显,545nm绿光增强了2.8倍;OH-和Er3+之间的能量转移常数为1.75×10-19cm4/s,该值比磷酸盐玻璃中OH-和Er3+之间的能量转移常数稍大.

关键词: Er3+/Yb3+共掺钡镓锗玻璃 , 反应气氛法 , 发光

单秀杰 , 唐国武 , 陈晓东 , 彭帅 , 刘旺旺 , 钱奇 , 陈东丹 , 杨中民