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Dy~(3+)掺杂GeS_2基硫系玻璃的性能研究

刘磊  
【摘要】: 中红外激光由于在民用和军用方面的重要应用,已经受到人们越来越多的重视。硫系玻璃由于具有较低的声子能量,较宽的红外透过窗口,较高的折射率,较好的化学稳定性和热学稳定性的优点,因此是比较合适的中红外激光基质玻璃。硫系玻璃提高了一些稀土离子的辐射跃迁几率,降低了多声子驰豫速度,因而可以观察到一些通常在氧化物玻璃中淬灭了的新的荧光发射。 Dy~(3+)除了拥有一个很重要的波长1.31μm的近红外荧光发射外,还拥有两个重要的中红外的荧光输出,分别为2.9μm(~6H_(13/2)→~6H_(15/2))和4.3μm(~6H_(11/2)→~6H_(13/2))。由于没有合适的泵浦源以及Dy~(3+)各能级间较大的无辐射跃迁几率,这两个荧光峰的强度特别小。Tm~(3+)的~3H_4能级能高效地吸收808nm的泵浦光,而且Tm~(3+)和Dy~(3+)之间存在着高效的能量转移,因此共掺Tm~(3+)就能有效地解决这一难题。 Ge-Ga-S-CdS玻璃由于较高的稀土溶解能力,是比较合适的基质玻璃。因此本文在该玻璃体系中进行了Tm~(3+)、Dy~(3+)能量转移机理的研究。 通过玻璃组分的调整,可以有效地降低玻璃的声子能量和电子-声子耦合强度,从而提高稀土离子的激发强度。本文通过对Ge-Ga-S-CdI_2玻璃的组分调整,研究了CdI_2对Dy~(3+)光学性能的影响。


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