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中科院上光所发现一种新绿光激光材料新方案

近来,中国科学院上海光学精密机械研讨所高功率激光单元技能实验室提出一种根据稀土离子Tb3+掺杂磷酸盐作为绿光激光资料的新方案,相关研讨成果发表在《美国陶瓷协会》(Journal of the American Ceramic Society)上。

稀土离子Tb3+掺杂资料的可见光发光,在显示技能、可见光通信和激光医疗范畴具有使用潜力。氟化物玻璃因其低声子分布而被广泛用作增益光纤的主体资料。然而,化学和机械性能差、制造困难以及昂贵的本钱限制其发展,寻找新的玻璃基质资料是科研人员的研讨方向和要点。

研讨团队提出一种Dy3+离子敏化的Tb3+掺杂磷酸盐玻璃完成高发光功率、强化学和机械性能、制备工艺成熟的激光基质资料新方案。采用成熟工艺,制备出光学性能好、物理化学性质安稳的稀土掺杂磷酸盐玻璃,为制备光纤奠定基础;一起,利用Dy3+离子敏化Tb3+离子,克服Tb3+在蓝光波段吸收弱的缺点,增强其可见光发光功率。实验发现,在磷酸盐玻璃中,Tb3+离子的光学J-O参数Ω2和Ω4/Ω6可别离达到21.60×10-20cm2和0.73。浓度为0.5mol%的Dy3+离子敏化Tb3+离子,泵浦光425nm的能量转移功率高达55%,541nm的发光强度增强高达4倍。实验中测得绿光的寿数达2.86ms。

研讨工作得到科技部要点研制项目、世界科技协作要点项目、上海市科学技能委员会、自然科学基金世界(地区)协作交流项目、中科院世界人才方案的支持。