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1560nm红外光诱导下Er~(3+)的高阶上转换发射

郑克志  赵丹  张代生  刘宁  秦伟平  
【摘要】:采用水热法合成了Yb~(3+)-Er~(3+)共掺杂的NaYF_4微晶,并对其进行了结构和形貌表征。X射线粉末衍射结果表明样品NaYF_4为六角相;扫描电镜结果表明合成的NaYF_4为六角棒状结构,尺寸分布均匀(直径为2-3微米,长度为5微米)。在1560nm激光二极管激发下,共掺杂的六角相NaYF_4微晶发射出紫外上转换荧光,这些发射来自于Er~(3+)离子的高能态(~2I_(11/2),~4D_(7/2),~4G_(9/2),~4G_(7/2),~2K_(13/2)和~2p_(3/2)能级),并表现为多光子上转换过程。实验分析表明Er~(3+)离子的最高阶上转换发射来自于11光子过程。在Yb~(3+)和Er~(3+)离子共掺杂的体系中,从Er~(3+)离子的~4I_(11/2)能级到Yb~(3+)离子~2F_(5/2)能级的能量传递过程以及随后从Yb~(3+)离子到Er~(3+)离子的能量回传过程对布居Yb~(3+)离子和高能态的Er~(3+)离子起着至关重要的作用。在1560nm激光二极管激发下,在Yb~(3+)-Er~(3+)共掺杂的NaYF_4体系中,Er~(3+)离子的每一个高能激发态的布居都是许多不同的上转换过程共同作用的结果。实验结果表明该体系为制造短波长固态上转换激光器提供了另外一种潜在的激励光源。

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