稀土離子摻雜γ-Al-,2-O-,3-材料的溶膠凝膠法制備及光譜性質研究.pdf

1、隨著光通訊發(fā)展到第三代全光通訊系統(tǒng)，人們對于全光通訊所用寬帶光放大器，特別是放大器所用的發(fā)光材料進行了廣泛的研究。本論文利用溶膠-凝膠技術分別制備了用于制作寬帶光波導放大器的鉺、鉺/鐿、鉺/鐿/鈰摻雜的γ相氧化鋁材料。測試了摻雜樣品熱處理過程中的熱重(TG)及差熱(DTG)曲線，進行了XRD測試，發(fā)現(xiàn)在900℃熱處理條件下樣品可以形成較好的丫相，高于1000℃會有氧化鋁的其它晶相形成；稀土離子的摻雜對晶相的影響不大，只是延緩晶相的形成，

2、提高氧化鋁晶相的轉變溫度。通過熒光光譜測定發(fā)現(xiàn)不同濃度鉺離子單摻的樣品在380nm和980nm光激發(fā)下近紅外和可見區(qū)均有熒光發(fā)射；并且在980nm光激發(fā)下，樣品在可見區(qū)650nm有強烈的上轉換發(fā)光，在535nm、665nm、602nm亦存在上轉換發(fā)光現(xiàn)象。實驗表明在γ-Al<,2>O<,3>基質中單摻鉺離子濃度最佳值為1mol﹪。 鉺鐿雙摻樣品的熒光測試發(fā)現(xiàn)鐿離子的共摻雜大大增強了鉺離子1534nm的發(fā)射強度。雙摻體系中Er<'

3、3+>/Yb<'3+>的濃度比例存在一個最佳比值，此值在Er<'3+>：Yb<'3+>=1：6(摩爾比)時體系熒光發(fā)射增強的效果最明顯，約為單摻鉺時發(fā)光強度的6～7倍。Ce<'3+>離子的摻入也能夠增強體系1534nm的光致發(fā)光強度，同時能夠降低其可見區(qū)的上轉換發(fā)光強度。 通過溶膠-凝膠旋轉涂覆法制備了用于制作摻鉺光波導放大器(EDWA)的鉺單摻與鉺鐿雙摻γ-Al<,2>O<,3>薄膜。測試了薄膜的光致發(fā)射光譜。原子力顯微鏡表面