不同掺杂浓度Tm^3＋：LiLuF4单晶的1800nm荧光发射-论文.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)l752ActaP．一Chim．Sin．2014，30(9)，1752—1757September[Article】doi：10．3866／PKU．WHXB201406183www．whxb．pku．edu．ca不同掺杂浓度Tm：LiLuF4单晶的1800nm荧光发射李珊珊’夏海平符立’董艳明’张加忠’谷雪梅’章践立’王冬杰’江浩川1陈宝玖。f宁波大学光电子功能重点实验室，浙江宁波315211；中国科学院宁波材料所，浙江宁波315211；大连海事大学物理系，辽宁大连11

2、6026)摘要：采用坩埚下降法生长了Tm”掺杂浓度为0．45％，0．90％，1．63％与3．25％(摩尔分数，x)的LiLuF4单晶．测试了样品的电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)谱、吸收光谱(1400-2000nm)，并且分析比较了808nm半导体激光器(LD)激发下荧光光谱．结果表明：当Tm”的浓度从0．45％变化到3．25％时，1800nm处的荧光强度呈现了先增后减的趋势，当掺杂浓度约为O．90％时达到最大值，而位于1470nm处的荧光强度则呈现了相反的趋势．Tm”：。F4能级的

3、荧光衰减寿命随着掺杂浓度的增加不断减小．1800nm处的这种荧光强度变化归结于Tm。离子间的交叉驰豫效应(。，。一。F4，。F4)和自身的浓度猝灭效应．同时计算得到了浓度为0．90％的样品在1890nm处的最大发射截面为0．392x10。cm．并且根据Judd—Ofelt理论所得寿命和测定的荧光寿命计算得到了。一。的最大量子效率约为120％．关键词：Tm。：LiLuF单晶：交叉驰豫；荧光强度；浓度猝灭中图分类号：0644FluorescentEmissions(1800nm)ofLiLuF4SingleCrystals

4、DopedwithVariousTm。ConcentrationsLIShan—Shan’XlAHal—Ping’，FULi’DONGYan—Ming’ZHANGJia-Zhong’GUXue—Mei’ZHANGJian-Li’WANGDong—Jie’JIANGHao-ChuanCHENBao—Jiu。(KeyLaboratoryofPhoto-electronicMaterials，NingboUniversity,Ningbo315211，Zh~iangProvince,PR．China；2NingboInsti

5、tuteofMaterialsTechnologyandEngineering,ChineseAcademyofSciences，Ningbo315211，Zh~iangProvince,尸R．China；3DepartmentofPhysics,DalianMaritimeUniversity,Dalian116026,LiaoningProvince,R．China)Abstract：LiLuF4singlecrystalsdopedwithmolarfractionsof0．45％，0．9O％，1．63％，and

6、3．25％(x，molarfraction1TmionswerefabricatedbyanimprovedBridgmanmethod．Absorptionspectrainthe400-2000nmregionofthecrystalsweremeasured．Theemissionsfr0m1400to2000amunderexcitationofan808-nmlaserdiode(LD)werecarriedoutandcompared．Twoemissionbandsat1470and1800nmwereo

7、bserved．First，theemissionintensityat1800nmincreasedwiththeincreaseinTmconcentration．reachingamaximumvaluewhentheTmconcentrationwasca0．90％．Thereafter．itdecreasedconsiderablyastheTmdopingIevelsfurtherincreasedto3．25％．However,theemissionintensityat1470nmshowedtheco

8、ntrarytendencytothatat1800nm．Itwasfoundthatthe1800．nmemissionlifetimeoftheTm：。FdmanifoIdsystematicallydecreasedwithanincreaseinTmconcentration．Thetrendinthefluorescen