论文部分内容阅读
本文根据Er3+掺杂玻璃材料中Er3+的2H11/2能级反斯托克斯荧光发射,提出了一种新型的光学制冷途径,并且利用Er3+的2H11/2和4S3/2这两个绿光发射能级的荧光光谱来即时的监测制冷温度。我们首先用高温熔融淬火的方法制备了不同组分的Er3+掺杂锗碲酸盐体系玻璃,系统的分析的该体系每个样品的温度传感特性和激光制冷能力,结果表明所有的锗碲酸盐样品都表现出很好的温度传感功能,并且通过光谱测量分析得出,选择恰当的波长和合适的基质,Er3+可以实现净的激光制冷。
采用熔融淬火技术制备了ZBLAN∶Er3+玻璃样品。根据我们提出的利用Er3+的2H11/2和4S3/2能级产生的反斯托克斯荧光制冷的新途径,对ZBLAN∶Er3+玻璃材料的制冷可能性进行理论计算。计算中考虑了处在Er3+的2H11/2和4I15/2之间的各个能级由于声子辅助的无辐射跃迁而导致的热效应,理论的评估ZBLAN∶Er3+玻璃的激光制冷能力,计算了样品中Er3+各个能级无辐射跃迁几率随温度的变化关系和由2H11/2产生的反斯托克斯荧光所带走的能量;结果显示此样品实际的制冷可以在温度范围350-480 K内实现,而且在实现制冷的同时可以对制冷温度进行即时监测。
我们根据Eu3+的能级特点和辐射跃迁特性,提出了另一种新的反斯托克斯荧光制冷途径。我们仍然采用熔融淬火技术制备了Eu3+掺杂的硼酸盐玻璃材料,对Eu3+掺杂的硼酸盐玻璃材料进行了光谱测量和理论分析,计算了各能级的辐射跃迁几率、反斯托克斯荧光带走的能量以及各能级最大限度的产热,证明了Eu3+掺杂的硼酸盐玻璃材料也可以实现实际的激光制冷。