[發明專利]Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200810064784.9
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101328614A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 劉維海;徐衍嶺;王銳;王佳;徐超;劉彥梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C30B29/32
• 分類號: C30B29/32;C30B15/04;H01S3/16;G02B1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種鎢酸鉛晶體上轉換材料及其制備方法。

背景技術

近年來對Er摻雜材料的性能研究越來越多，包括紅外-可見光上轉換，Er的光學和電學性質研究，加上激光二極管的進步和發展，使Er摻雜和發光的研究得到空前的重視，不斷尋找合適的基質，進行Er的摻雜實驗。鎢酸鉛晶體不僅滿足Er摻雜和發光的條件，而且由于其光學透明度好、光密度大、輻照硬度強、物化性質穩定、熱導率較高的優點，更有利于上轉換激光器的小型化，因此越來越受到人們的關注，但是Er摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料的發光強度低，致使上轉換發光效率不高嚴重影響了實際應用。

發明內容

本發明目的是為了解決現有技術制備的Er摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料的發光強度低的問題，而提供一種Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料及其制備方法。

本發明Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料由WO₃、PbO、Er₂O₃和Yb₂O₃制成；其中WO₃和PbO的摩爾比為1∶1，Er₂O₃的摻雜濃度為0.1～3mol％，Yb₂O₃的摻雜濃度為0.1～3mol％。

制備Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料的方法按以下步驟實現：一、稱取WO₃、PbO、Er₂O₃和Yb₂O₃，其中WO₃和PbO的摩爾比為1∶1，Er₂O₃的摻雜濃度為0.1～3mol％，Yb₂O₃的摻雜濃度為0.1～3mol％；二、將稱取的WO₃、PbO、Er₂O₃和Yb₂O₃混合均勻后放入鉑坩堝，然后置于1000～1100℃的環境中燒結1～3h，冷卻至室溫；三、采用提拉法生長晶體：經引晶、縮頸、放肩、收肩、等徑生長、拉脫和退火程序，即得Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料；其中步驟三中引晶程序：將經過燒結的多晶料升溫至熔化，并保持熔化溫度30min，然后緩慢降低溫度，至籽晶在熔體中不熔不化停止降溫，籽晶在此溫度下繼續生長。

本發明在Er摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料中摻雜元素鐿(Yb)，Yb能級間隙約為10⁴cm^-1，覆蓋范圍廣，能夠被980nm?LD激發，它的引入可以通過能量傳遞導致共摻的稀土離子上轉換發光的較大增強，在保留Er摻雜鎢酸鉛晶體原有優良性能的基礎上，提高了Er摻雜鎢酸鉛晶體的綠光波段發光強度近三倍。

附圖說明

圖1為具體實施方式十五中所得Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料與現有Er摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料的發光強度曲線譜圖，其中a為Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料的發光強度曲線，b為Er摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料的發光強度曲線。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料由WO₃、PbO、Er₂O₃和Yb₂O₃制成；其中WO₃和PbO的摩爾比為1∶1，Er₂O₃的摻雜濃度為0.1～3mol％，Yb₂O₃的摻雜濃度為0.1～3mol％。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是Yb和Er雙摻雜鎢酸鉛晶體上轉換材料由WO₃、PbO、Er₂O₃和Yb₂O₃制成；其中WO₃和PbO的摩爾比為1∶1，Er₂O₃的摻雜濃度為0.5mol％，Yb₂O₃的摻雜濃度為0.5mol％。其它與具體實施方式一相同。