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稀土掺杂PLZT电光陶瓷的光辐射及上转换发光特性

作　者: 黄抒洁
导　师: 郑志强
学　校: 福建师范大学
专　业: 光学
关键词: PLZT电光陶瓷稀土掺杂 Judd-Ofelt理论辐射特性上转换
分类号: O482.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 137次
引　用: 3次
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内容摘要

稀土掺杂锆钛酸铅镧（PLZT）电光陶瓷在多功能器件、集成光学和上转换器件等方面有潜在的应用价值。本论文主要研究了稀土掺杂PLZT电光陶瓷的发光特性、辐射特性以及频率上转换特性。研究了掺钕PLZT电光陶瓷的光谱特性和光辐射特性，用Judd-Ofelt（J-O）理论，通过吸收光谱计算得到强度参量，利用强度参量分别计算了⁴F_3／2亚稳态辐射寿命、辐射跃迁几率、荧光分支比，同时测量了⁴F_3／2亚稳态的荧光寿命并计算了该能级的荧光量子效率。并且利用荧光光谱计算了⁴F_3／2→⁴I_J’的受激发射截面。研究了掺铒PLZT的光谱特性及光辐射特性。通过Er³⁺离子的吸收光谱，利用Judd-Ofelt理论，计算得到强度参量，并由强度参量计算得到Er³⁺离子各能级电偶极辐射跃迁几率、磁偶极辐射跃迁几率、总的辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命，测量了⁴I_13／2亚稳态的荧光寿命，利用荧光光谱计算了⁴I_13／2→⁴I_15／2的受激发射截面。测量了980nm激发下Er³⁺离子的上转换荧光谱，分析了980nm激发下掺铒PLZT上转换发光的过程，建立可描述系统动力学过程的上转换速率方程，并且用该速率方程从理论上研究掺铒PLZT陶瓷材料中的上转换行为，确定上转换发光的产生机制。同时还测量了803nm激发下Nd³⁺离子的上转换荧光谱，对掺钕PLZT电光陶瓷在803nm激发下的上转换情况做了简要的分析。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
中文文摘  5-9
第1章绪论  9-20
  1.1 激光材料的研究概况  9-11
  1.2 稀土掺杂 PLZT电光陶瓷  11-14
    1.2.1 三价稀土离子的发光原理  11-13
    1.2.2 稀土掺杂PLZT电光陶瓷  13-14
  1.3 上转换发光研究的发展状况  14-18
    1.3.1 上转换发光的研究进展  14-16
    1.3.2 上转换发光的应用  16-18
    1.3.3 上转换发光研究中存在的问题  18
  1.4 本论文的主要内容及研究意义  18-20
第2章掺钕PLZT电光陶瓷的光辐射特性  20-31
  2.1 Judd-Ofelt理论  20-25
    2.1.1 J-O模型  20-22
    2.1.2 三参量J-O公式的应用  22-25
  2.2 掺钕PLZT的光辐射特性  25-30
    2.2.1 掺钕PLZT的光谱特性  25-27
    2.2.2 掺钕PLZT的辐射特性  27-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章掺铒PLZT电光陶瓷的光辐射特性  31-37
  3.1 掺铒PLZT光辐射特性  31-36
    3.1.1 掺铒PLZT的光谱特性  31-33
    3.1.2 掺铒PLZT的辐射特性  33-36
  3.2 本章小结  36-37
第4章稀土掺杂PLZT电光陶瓷上转换特性  37-49
  4.1 上转换发光机制  37-40
    4.1.1 激发态吸收(ESA)  37-38
    4.1.2 能量转移(ET)  38-39
    4.1.3 “光子雪崩”过程(PA)  39-40
  4.2 980nm激发下掺铒PLZT上转换发光  40
  4.3 上转换速率方程的建立及相关过程参量的计算  40-47
    4.3.1 上转换速率方程的建立及参量计算  40-42
    4.3.2 常微分方程的数值解法  42-47
  4.4 掺钕PLZT的上转换荧光  47-48
  4.5 本章小结  48-49
第5章结束语  49-50
参考文献  50-56
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  56-57
致谢  57-58
个人简历  58-59
福建师范大学学位论文使用授权声明  59

稀土掺杂PLZT电光陶瓷的光辐射及上转换发光特性

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