Emisión ascendente roja reforzada y desempeño de sensores ópticos de temperatura en monocristales dopados con Lu3+ Na5Y9F32∶Ho3+/Yb3+/Ce3+

XU Yisong ,  

FANG Lizhi ,  

XIA Haiping ,  

ZHOU Xiong ,  

SONG Hongwei ,  

摘要

Se cultivó una serie de monocristales Na5Y9F32∶Ho3+/Yb3+/Ce3+ dopados con Lu3+ (fracciones molares 0, 0,6 %, 1,2 %, 1,8 %) mediante la técnica de descenso en crisol sellado. Bajo excitación con un láser LD de 980 nm, se observaron emisiones monocristalinas de luz verde a 543 nm (5S2/5F45I8), roja a 656 nm (5F55I8) y cercana al infrarrojo a 750 nm (5S2/5F45I7). A partir de la variación de la intensidad de la emisión ascendente con la potencia de excitation, se determinó que las emisiones a 543 nm, 656 nm y 750 nm son procesos de transición de fotones dobles. Se estudió el efecto de la concentración de iones Lu3+ en la intensidad de emisión y la vida útil de la fluorescencia. Con el aumento de la concentración de Lu3+ del 0 al 1,8 %, la luz roja a 656 nm en el monocristal aumentó gradualmente, mientras que la luz verde a 543 nm y la luz infrarroja cercana a 750 nm disminuyeron, y la relación de intensidad rojo-verde aumentó de 0,01 a 1,55, mientras que la vida útil de fluorescencia a 543 nm disminuyó de 1,29 ms a 0,99 ms. La incorporación de iones Lu3+ reemplazando los sitios de red Y3+ cambió el entorno del campo local del monocristal, causando el cambio en la intensidad de la emisión ascendente. Basándose en los cambios en la intensidad de la emisión roja a 656 nm (5F55I8) y verde a 543 nm (5S2/5F45I8) con la temperatura, se estudió la sensibilidad absoluta y relativa máxima del monocristal Na5Y9F32∶Ho3+/Yb3+/Ce3+ dopado con 1,8 % Lu3+ en el rango de 298~448 K, siendo 0,242 %·K-1 y 0,217 %·K-1 respectivamente.

关键词

monocristal Na5Y9F32; emisión ascendente roja reforzada; Ho3+/Yb3+/Ce3+; sensado óptico de temperatura; transferencia de energía

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