Tm 3+ 掺杂Bi 2 O 3 -SiO 2 -PbO玻璃的~2 μm发光光谱性质

用高温熔融法制备了Tm 2 O 3 摩尔掺杂浓度分别为0.1%、0.25%、0.5%、0.75%和1%的33Bi 2 O 3 -50SiO 2 -17PbO玻璃。采用DSC方法对该种玻璃的析晶性能进行研究, 发现其 T x – T g 为138℃, 说明该玻璃抗析晶性能良好。基于其吸收光谱, 采用Judd-Ofelt理论计算了Tm 3+ 离子的J-O参数和部分激发态能级的跃迁几率、荧光寿命和分支比等光谱参量。分析 3 F 4 能级寿命随掺杂浓度变化关系, 发现产生自淬灭的临界浓度为3.54×10 20 ions/cm 3 。用McCumber理论计算在33Bi 2 O 3 -50SiO 2 -17PbO玻璃中Tm 3+ 离子 3 F 4 → 3 H 6 能级跃迁的吸收截面和发射截面, 最大吸收截面和最大受激发射截面分别为3.7×10 -21 和7.2×10 -21 cm 2 。研究结果表明33Bi 2 O 3 -50SiO 2 -17PbO玻璃具有较好的光谱性质, 是一种实现~2 μm激光的较理想玻璃基质。