上海光機所提出磷酸鹽玻璃作為可見光雷射材料的新方案

2020-08-13 情稍縱即逝

近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率雷射單元技術實驗室提出一種基於稀土離子Tb3+摻雜磷酸鹽作為綠光雷射材料的新方案，相關研究成果發表在《美國陶瓷協會》（Journal of the American Ceramic Society）上。

　　稀土離子Tb3+摻雜材料的可見光發光，在顯示技術、可見光通信和雷射醫療領域具有應用潛力。氟化物玻璃因其低聲子分布而被廣泛用作增益光纖的主體材料。然而，化學和機械性能差、製造困難以及昂貴的成本限制其發展，尋找新的玻璃基質材料是科研人員的研究方向和重點。

　　研究團隊提出一種Dy3+離子敏化的Tb3+摻雜磷酸鹽玻璃實現高發光效率、強化學和機械性能、製備工藝成熟的雷射基質材料新方案。採用成熟工藝，製備出光學性能好、物理化學性質穩定的稀土摻雜磷酸鹽玻璃，為製備光纖奠定基礎；同時，利用Dy3+離子敏化Tb3+離子，克服Tb3+在藍光波段吸收弱的缺點，增強其可見光發光效率。實驗發現，在磷酸鹽玻璃中，Tb3+離子的光學J-O參數Ω2和Ω4/Ω6可分別達到21.60×10–20cm2和0.73。濃度為0.5mol%的Dy3+離子敏化Tb3+離子，泵浦光425nm的能量轉移效率高達55%，541nm的發光強度增強高達4倍。實驗中測得綠光的壽命達2.86ms。

　　研究工作得到國家科技部重點研發項目、國際科技合作重點項目、上海市科學技術委員會、國家自然科學基金、國家自然科學基金國際（地區）合作交流項目、中科院國際人才計劃的支持。

　　論文連結

雷射器450nm照射下的磷酸鹽玻璃

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