Al~(3+)/Yb~(3+)/P~(5+)掺杂对石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光的影响-中国学术期刊网络出版总库

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Al~(3+)/Yb~(3+)/P~(5+)掺杂对石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光的影响

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【英文篇名】	Influence of Al~(3+)/Yb~(3+)/P~(5+)-doping on UV Transmission and Fluorescence Spectra under the UV Excitation of Silica Glasses
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【作者】	邵冲云; 许文彬; 刘力挽; 杨秋红; 胡丽丽; 周秦岭; 王世凯;
【英文作者】	SHAO Chong-Yun; XU Wen-Bin; LIU Li-Wan; YANG Qiu-Hong; HU Li-Li; ZHOU Qin-Ling; WANG Shi-Kai; School of Materials Science and Engineering; Shanghai University; Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics; Chinese Academy of Sciences; Graduate School of Chinese Academy of Sciences;
【作者单位】	上海大学材料科学与工程学院; 中国科学院上海光学机械精密研究所; 中国科学院大学;
【文献出处】	无机材料学报 , Journal of Inorganic Materials, 编辑部邮箱 2015年 12期期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊中国期刊方阵 CJFD收录刊
【中文关键词】	Yb3 掺杂石英玻璃; 紫外吸收带; 电荷迁移; Yb2 ;
【英文关键词】	Yb3 -doped silica glasses; UV absorption bands; charge-transfer; Yb2 ;
【摘要】	采用溶胶–凝胶法结合高温真空烧结工艺制备了不同浓度的Al~(3+)/Yb~(3+)/P~(5+)掺杂石英玻璃。研究了P~(5+)和Al~(3+)的引入对Yb~(3+)掺杂石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光光谱,以及Yb4d电子结合能的影响,并初步探索了其机理。研究结果表明,Al~(3+)/Yb~(3+)/P~(5+)掺杂石英玻璃在190~300 nm波段的吸收主要来源于O2-→Yb~(3+)的电荷迁移吸收,其谱带位置和Yb4d电子结合能随Yb~(3+)的第二配位元素(Al、Si、P)电负性增大向高能方向移动。真空烧结条件下,引入Al~(3+)会引发石英玻璃中Yb~(3+)还原为Yb2+,其典型的吸收峰位于330 nm处;然而,在Al~(3+)/Yb~(3+)共掺的基础上再引入P~(5+),且P~(5+)/Al~(3+)摩尔比大于1时,可以有效抑制Yb2+的形成。紫外光激发引起的近红外发光(976 nm)是电子从电荷迁移态弛豫到Yb~(3+)激发态向基态跃迁的结果,可见发光(525 nm)归因于Yb2+的5d→4f跃迁。本文研究结果对通过优化工艺和调整组分制备出高性能的Yb~(3+)掺杂光纤具有一定的指导意义。
【英文摘要】	Silica glasses containing different contents of Al2O3, Yb2O3 and P2O5 were fabricated by Sol-Gel method combined with high temperature vacuum sintering. Changes in UV transmission, fluorescence spectra under the UV excitation, and X-ray photoelectron spectra(XPS) of Yb4 d caused by P~(5+) and Al~(3+) ions co-doping in Yb~(3+)-doped silica glasses were comparatively investigated. The related mechanisms were discussed. Results show that the strong absorption bands in the range of 190 nm to 300 nm in Al~(3+)/Y...
【基金】	国家自然科学基金(60937003)~~
【更新日期】	2015-12-31
【分类号】	TQ171.731
【正文快照】	Yb3+掺杂高功率光纤激光器具有光束质量好、电光转换效率高和输出功率大等优势,在工业加工、医疗和国防等领域具有广泛的应用前景[1-2]。目前,单根Yb3+掺杂光纤的连续波输出功率已达到千瓦级别[3],为了保证光纤在高功率运转时的稳定性,以及满足光纤功率扩展对材料的需求,有三个

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