Thermal stability and Judd-Ofelt analysis of optical properties of Er^(3+)-doped tellurite glasses  

掺铒碲酸盐的热稳定性和Judd-Ofelt理论分析(英文)

作　　者：任芳[1] 梅宇钊[1] 高超[1] 朱立刚[1] 卢安贤[1] 

机构地区：[1]中南大学材料科学与工程学院,长沙410083

出　　处：《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2012年第8期2021-2026,共6页中国有色金属学报（英文版）

摘　　要：Er3＋-doped TeO2-ZnO-Na2O-B2O3-GeO2 （TZNBG） glasses were prepared by melt-quenching method. Differential scanning calorimetry （DSC） and thermal mechanical analysis （TMA） were used to calculate thermal parameters： crystallization temperature （Tx）, glass transition temperature （Tg） and thermal expansion （α）. Besides, Judd-Ofelt theory is applied to analyzing absorption spectra. Intensity parameters -λ （λ=2, 4, 6）, transition probabilities Aed, radiative lifetime τi, and branching ratios β of Er3＋ transitions were obtained. Emission cross-section σemis of 4I13/2→4I15/2 transition of Er3＋ was calculated according to the theory of McCumber. All of the parameters indicate that the thermal stability and optical properties of Er3＋-doped TZNBG glasses are improved effectively.利用熔融法制备掺铒TeO2-ZnO-Na2O-B2O3-GeO2碲酸盐玻璃。采用差热扫描分析法(DSC)和热分析(TMA)得到玻璃的玻璃转化温度(Tg)、玻璃析晶温度(Tx)、玻璃软化温度(Tf)和热膨胀系数(α),应用Judd-Ofelt理论计算玻璃中Er3+的振子强度Ωλ(λ=2,4,6),跃迁几率Aed,荧光分支比β,辐射寿命τi。根据McCumber理论计算Er3+离子4I13/2→4I15/2的受激发射截面σemis和荧光半高宽FWHM。得出此体系的玻璃具有高热稳定性和低热膨胀性,具有较高的Er3+离子4I13/2→4I15/2能级跃迁效率和较好的增益带宽性能。

关 键 词：tellurite glasses thermal stability Judd-Ofelt theory spectroscopic properties 

分 类 号：TQ171.1[化学工程—玻璃工业]