Er 3+ /Yb 3+ 共掺杂YAG、Y 2 O 3 、Lu 2 O 3 单晶光纤上转换荧光测温技术研究

发布时间：2023-05-22 02:36

　　近年来,利用稀土离子掺杂材料进行光学测温的方法获得了人们广泛的关注,上转换荧光材料是其中的研究热点之一,本文研究了 Er3+/Yb3+掺杂YAG、Y203和Lu203单晶光纤荧光上转换荧光特性以及相关的荧光测温特性。本文通过对粉末的混合、压制以及烧结等步骤以及通过激光加热基座法(LHPG/Laser Heated Pedestal Growth)制备得到以下五种荧光上转换材料1#Er3+(0.5%)/Yb3+(5%):YAG、2#Er3+(0.5%)/Yb3+(5%):Y203、3#Er3+(0.5%)/Yb3+(1%):Lu203、4#Er3+(0.5%)/Yb3+(3%):Lu203、5#Er3+(0.5%)/Yb3+(5%):Lu203。在980 nm激光泵浦下,研究了 Er3+/Yb3+离子在不同基质材料下的上转换荧光特性和测温特性,以及在不同Yb3+离子浓度下Er3+离子的上转换荧光特性和测温特性,得到了以下结果:(1)在可见光波段范围内,在980 nm激光泵浦下,Er3+离子会受激发射出三个主要的荧光带,分别是位于绿光范围内2H11/2,4S3/2→4115/2的能级跃迁以...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 荧光光谱测温方法
        1.1.1 镨离子
        1.1.2 钕离子
        1.1.3 钬离子
        1.1.4 铥离子
        1.1.5 铒离子
    1.2 基质材料的选择
        1.2.1 YAG (Y₃Al₅O₁₂)钇铝石榴石晶体简介
        1.2.2 Y₂O₃氧化钇晶体简介
        1.2.3 Lu₂O₃氧化镥晶体简介
    1.3 上转换发光
    1.4 本论文研究的主要内容
第二章 样品的制备
    2.1 简述
    2.2 源棒的制备
    2.3 稀土掺杂离子单晶光纤的生长
    2.4 实验样品的制备
        2.4.1 Er³⁺/Yb³⁺掺杂YAG晶体光纤的制备及样品
        2.4.2 Er³⁺/Yb³⁺掺杂Y₂O₃晶体光纤的制备及样品
        2.4.3 Er³⁺/Yb³⁺掺杂Lu₂O₃晶体光纤的制备及样品
    2.5 样品的XRD图
    2.6 本章小结
第三章 Er³⁺/Yb³⁺掺杂YAG晶体光纤的上转换及温度特性研究
    3.1 测试装置
    3.2 准备工作
    3.3 Er³⁺/Yb³⁺掺杂YAG晶体光纤的上转换荧光光谱
    3.4 Er³⁺/Yb³⁺共掺YAG晶体光纤的上转换荧光强度与功率曲线
    3.5 Er³⁺/Yb³⁺共掺YAG晶体光纤的上转换机理分析
    3.6 Er³⁺/Yb³⁺共掺YAG晶体光纤的温度特性研究
    3.7 本章小结
第四章 Er³⁺/Yb³⁺掺杂Y₂O3_晶体光纤的上转换及温度特性研究
    4.1 Er³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃晶体光纤的上转换荧光光谱
    4.2 Er³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃晶体光纤的上转换荧光强度与功率曲线
    4.3 Er³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃晶体光纤的温度特性研究
    4.4 本章小结
第五章 Er³⁺/Yb³⁺掺杂Lu₂O₃晶体光纤的上转换及温度特性研究
    5.1 Er³⁺/Yb³⁺共掺Lu₂O₃晶体光纤上转换荧光光谱
    5.2 Er³⁺/Yb³⁺共掺Lu₂O₃晶体光纤荧光温度特性研究
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本论文得到的结论
    6.2 本论文的创新点
    6.3 本论文不足与展望
参考文献
作者简介
在学校期间所取得的研究成果



本文编号：3821830