国家自然科学基金(61178063) 作品数:22 被引量:39 H指数:4 相关作者: 周亚训 徐星辰 戴世勋 王训四 王森 更多>> 相关机构: 宁波大学 中国人民解放军92724部队 中国人民解放军海军航空工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 宁波市自然科学基金 博士科研启动基金 更多>> 相关领域: 化学工程 电子电信 理学 机械工程 更多>>
Structure and spectroscopic properties of Er^(3+)/Ce^(3+)codoped TeO_2-Bi_2O_3-TiO_2 glasses modified with various WO_3 contents for 1.53 μm emission 2013年 The Er3+/Ce3+co-doped tellurite-based glasses(TeO2-Bi2O3-TiO2)modified with various WO3contents are prepared using conventional melt-quenching technique.The X-ray diffraction(XRD)patterns and Raman spectra of glass samples are measured to investigate the structures.The absorption spectra,the up-conversion emission spectra,the 1.53μm band fluorescence spectra and the lifetime of Er3+:4I13/2level are measured,and the amplification quality factors of Er3+are calculated to evaluate the effect of WO3contents on the 1.53μm band spectroscopic properties.With the introduction of WO3,it is found that the prepared tellurite-based glasses maintain the amorphous structure,while the1.53μm band fluorescence intensity of Er3+is improved evidently,and the fluorescence full width at half maximum(FWHM)is broadened accordingly.In addition,the prepared tellurite-based glass samples have larger bandwidth quality factor than silicate and germanate glasses.The results indicate that the prepared Er3+/Ce3+co-doped tellurite-based glass with a certain amount of WO3is an excellent gain medium applied for the 1.53μm band Er3+-doped fiber amplifier(EDFA). 郑世超 齐亚伟 彭胜喜 殷丹丹 周亚训 戴世勋关键词:非晶结构 光谱性质 WO3 发射谱 CE 纳米Au增强掺Er^(3+)铋酸盐玻璃近红外发光特性 2017年 研究了掺Er^(3+)含Au纳米颗粒铋酸盐玻璃在波长为980nm的LD抽运下1.53μm波长处的发光特性。测试得到表征Au纳米颗粒存在的表面等离子体共振(SPR)峰位于565~586nm波长之间,透射电镜(TEM)图像中观察到密集分布形状各异的Au纳米颗粒,尺寸约为5~16nm。研究表明,随着AuCl含量增加,1.53μm波长处荧光强度呈现先增强后减弱的趋势,在AuCl掺杂浓度为0.2wt%时取得最大值,为未掺杂时的4.3倍;荧光增强原因归结于Au纳米颗粒SPR引起的局域场增强以及Au0→Er^(3+)的能量转移,荧光淬灭原因归结于Er^(3+)→Au0的能量反向转移。 吴一 韩永恒 李泰清 张海鹰 何波贤 王岩 梅杰 陈毓 冯建国 王宁 张健 冯诚 申江江关键词:ER3+ 铋酸盐玻璃 二氧化硅对铒/铈共掺碲酸盐玻璃光谱性质的影响(英文) 2014年 为进一步提高Er3+1.53μm波段的光谱特性,在Er3+:4 I11/2→4 I13/2和Ce3+:2 F5/2→2 F7/2跃迁间存在能量失配(1 400cm-1附近)的Er3+/Ce3+共掺碲酸盐(TeO2-Bi2O3-TiO2)玻璃中引入了高声子能量SiO2组分。测试分析了不同SiO2组分含量下的Er3+吸收光谱、上转换发光谱、1.53μm波段荧光谱、荧光寿命、放大品质因子和玻璃样品的热性能。结果表明:由于增强的Er3+/Ce3+离子间能量传递,当玻璃样品中SiO2含量达到9%(摩尔分数)时,Er3+的1.53μm波段荧光强度得到显著提高。同时,荧光半高宽随SiO2组分含量相应展宽,而玻璃热稳定性随之提高。 郑世超 周亚训 殷丹丹 徐星辰 王森关键词:碲酸盐玻璃 铒 Ag纳米颗粒对Er^(3+)/Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响 被引量:2 2014年 采用传统熔融淬冷法制备了系列Er3+/Tm3+/Yb3+共掺复合Ag纳米颗粒的铋锗酸盐玻璃样品。从吸收光谱中确定了Ag纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)峰位于545nm附近;透射电镜(TEM)图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为6~18nm。研究了纳米Ag含量对Er3+/Tm3+共掺复合Ag纳米颗粒铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响,结果表明,Tm3+离子472nm处的上转换蓝光、Er3+离子525nm处的上转换绿光、543nm处的上转换绿光和661nm处的上转换红光发光强度在AgCl含量的质量百分数为1%时达到最大值,与未掺杂AgCl的基质玻璃相比,分别提高了约3.2、3.8、5.4和2.3倍。 吴一 张汇锋 冯建国 王宁 郭祯祥 刘媛媛 李辉阳 冯诚关键词:AG纳米颗粒 上转换发光 Ag纳米颗粒对Er3+/Yb3+共掺铋锗酸盐玻璃上转换发光性能的影响 被引量:3 2017年 采用熔融退火法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺复合银(Ag)纳米颗粒的铋锗酸盐玻璃,对玻璃样品进行物理性质、透射电镜(TEM)图像和光谱性能测试,分析了铋锗酸盐玻璃样品中Er^(3+)的上转换发光机理。研究表明:随着退火温度的增加,Ag纳米颗粒不断析出,绿光(527和548nm波长)和红光(661nm波长)发光强度都得到了较大增强,在420℃时,上转换发光强度分别为未掺杂AgCl时的4.45、5.97和4.22倍。其上转换发光增强的原因归结于Ag纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)导致局域场电场增强和Ag^0→Er^(3+)的能量转移。 韩永恒 吴一 岳明 李泰清 王岩 张健 王宁 陈毓 冯建国 冯诚 申江江关键词:上转换发光 退火温度 Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃的近红外发光及能量传递机理 被引量:6 2012年 采用高温熔融法制备了组分为TeO2-ZnO-Na2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量Ωt(t=2,4,6),自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等光谱参量,测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示,在980nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明,强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程,并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后,计算分析了Tm3+∶3 F4→3 H6能级间跃迁的1.8μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明,Yb3+/Tm3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质. 徐星辰 周亚训 王森 魏淑林 戴世勋 王训四关键词:碲酸盐玻璃 Tm^(3+)/Ho^(3+)共掺碲酸盐玻璃的中红外发光及能量传递机理 被引量:7 2012年 用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-Na2O),根据测量得到的吸收光谱,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品中Ho3+离子的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。同时,测量得到了不同Ho3+离子掺杂浓度下玻璃样品的荧光发射谱。结果显示,在808nm抽运光激励下Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃样品发射出较强的2.0μm中红外荧光。分析表明,较强的Ho3+离子中红外荧光来自于Tm3+/Tm3+离子间共振的能量传递过程,以及Tm3+/Ho3+离子间基于零声子和单声子辅助非共振的两部分能量传递过程。由此进一步计算得到了Tm3+/Tm3+、Tm3+/Ho3+离子间的能量传递微观速率、临界半径和声子的贡献。最后,计算分析了Ho3+…5I7→5I8能级间跃迁的2.0μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,Tm3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为2.0μm波段中红外固体激光器的潜在增益基质。 徐星辰 周亚训 戴世勋 王训四 郑世超 殷丹丹关键词:激光光学 Er^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+)共掺碲酸盐玻璃光谱特性及能量传递机理 被引量:3 2012年 为进一步揭示多稀土离子共掺低声子能量玻璃中Er3+的光谱特性及其发光机理,采用高温熔融法制备了Er3+/Yb3+/Ce3+共掺组分为(72.5–x)TeO2–20ZnO–5La2O3–0.5Er2O3–2Yb2O3–xCe2O3(x=0,0.4,0.7,1.0,摩尔分数x%)的碲酸盐玻璃,通过测量吸收光谱、荧光光谱和无掺杂样品的Raman光谱,以及计算相应能级间的吸收截面和受激发射截面,研究并分析了Yb3+和Ce3+离子掺杂对于Er3+的1.55μm波段荧光特性的影响。结果显示:Yb3+和Ce3+的引入能显著增强975 nm泵浦下Er3+的1.55μm波段荧光强度。分析表明:Er3+在1.55μm波段荧光强度的增强主要归结于Yb3+/Yb3+、Yb3+/Er3+离子间的共振能量传递过程以及基于单声子和双声子辅助的Er3+/Ce3+离子间的能量传递过程,并通过计算得到了相应稀土离子间的能量传递微观参数和声子所作的贡献比。 周亚训 徐星辰 王森关键词:光谱特性 碲酸盐玻璃 C+L波段宽带增益平坦铋基掺铒光纤放大器的设计 被引量:4 2012年 基于光纤放大器增益谱的宽带平坦化发展需要,设计了一个两段铋基掺铒光纤(Bi-EDF)级联并携带一个C波段(1530-1565nm)宽带光纤布拉格光栅(FBG)的双通结构型铋基掺铒光纤放大器(Bi.EDFA),从理论上研究了其对输入信号的放大特性。研究表明:FBG的引入可以使C和L波段(1570-1620nm)信号分别经历不同长度Bi-EDF的双向传输,各自获得高增益放大,实现增益谱的宽带平坦化。在200mw的1480nm双向对称泵浦下,第一级和第二级Bi—EDF长度分别为50cm和170cm时,对于波长间隔为2nm、每路功率为-30dBm的56路C+L波段信号的输入,Bi-EDFA高于30dB的增益带宽达到了90nm(1530~1620nm),平均增益为35.7dB,增益起伏仅为2.3dB。同时,噪声系数得到明显改善。研究结果对于研制具有宽带、增益平坦的C+L波段Bi-EDFA具有实际指导意义。 周亚训 徐星辰关键词:光纤布拉格光栅 信号增益 宽带 平坦化 Er^(3+)/Tm^(3+)共掺TeO_2-ZnO-Na_2O玻璃的近红外光谱特性及能量传递机理 2013年 采用高温熔融退火法制备了一系列Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃,通过测量玻璃样品的热差扫描(DSC)曲线、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,结合计算Tm3+离子的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射跃迁几率和辐射寿命等光谱参数,对800nm激光二极管(LD)抽运下Tm3+离子的1.85μm波段红外光谱特性进行了研究。结果显示,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃具有良好的热稳定性,并随着玻璃中Tm3+离子掺杂浓度的增加,Er3+离子1.53μm波段荧光强度迅速减小,而Tm3+离子1.85μm波段荧光强度相应增大。对Tm3+离子的1.85μm波段发光过程分析表明,Tm3+离子红外荧光强度的增强归结于Tm3+:3 H4→Er3+:4I9/2、Er3+:4I11/2→Tm3+:3 H5及Er3+:4I13/2→Tm3+:3F4能级间能量传递的结果,由此进一步计算了能量传递微观系数、临界半径和声子贡献比。研究表明,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃有望作为1.85μm波段光纤激光器的候选材料. 殷丹丹 周亚训 郑世超 徐星辰 王训四 戴世勋关键词:光纤光学 碲酸盐玻璃 ER3+