不同掺杂浓度Tm^3＋：LiLuF4单晶的1800nm荧光发射

采用坩埚下降法生长了Tm^3＋掺杂浓度为0．45％，0．90％，1．63％与3．25％（摩尔分数，X）的LiLuF4单晶．测试了样品的电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、X射线衍射（XRD）谱、吸收光谱（1400—2000nm），并且分析比较了808nm半导体激光器（LD）激发下荧光光谱．结果表明：当Tm^3＋的浓度从0．45％变化到3．25％时，1800nm处的荧光强度呈现了先增后减的趋势，当掺杂浓度约为0．90％时达到最大值，而位于1470nm处的荧光强度则呈现了相反的趋势．Tm^3＋：^3F4能级的荧光衰减寿命随着掺杂浓度的增加不断减小．1800nm处的这种荧光强度变化归结于Tm^3＋离子间的交叉驰豫效应（^3H6，^3H4→^3F4，^3F4）和自身的浓度猝灭效应．同时计算得到了浓度为0．90％的样品在1890nm处的最大发射截面为0．392×10^-20cm^2．并且根据Judd—Ofelt理论所得寿命和测定的荧光寿命计算得到了^3F4→^3H6的最大量子效率约为120％．