林杨杨,陈铠炀,唐霞艳,赵士龙,徐时清

(中国计量学院材料科学与工程学院,浙江杭州 310018)

Er3+/Yb3+共掺杂氧氟硼硅酸盐微晶玻璃绿色上转换发光的温度特性

林杨杨,陈铠炀,唐霞艳,赵士龙,徐时清*

(中国计量学院材料科学与工程学院,浙江杭州 310018)

采用高温熔融法和热处理工艺制备得到透明的Er3+/Yb3+共掺杂氧氟微晶玻璃。XRD结果证实析出的纳米晶相为BaYF5。在980 nm激发下,观察到强的绿光发射,源于Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁的上转换发光。根据荧光强度比(FIR)的方法研究了微晶玻璃上转换荧光的温度传感特性,其最大灵敏度在523 K时为0.003 4 K-1,表明Er3+/Yb3+共掺氧氟硼硅酸盐微晶玻璃上转换发光在高精度温度传感器方面具有一定的应用前景。

上转换荧光;Er3+离子;氧氟微晶玻璃;温度传感

1 引 言

温度作为一个最基本的物理量,在人们的日常生活、工业生产和科学研究中占有非常重要的地位。目前可供选择的温度测量仪器种类繁多,在实际使用中可根据温度测量的量程、精度以及适用环境等具体要求选用基于不同测温原理的传感器[1]。近年来,基于稀土离子发光的荧光强度比的温度传感技术引起了人们的广泛关注。该技术利用稀土离子不同波长的受激荧光发射的温度依赖特性,建立荧光发光强度比与温度的关系,从而进行温度测量,具有测温准确度高、成本较低、方便简单等优点,已成为稀土掺杂发光材料和温度传感领域研究的热点[2-6]。

目前,基于荧光强度比的光纤温度传感器的研究仍然集中在温度传感器探头材料的研究上,如何协调稀土掺杂发光材料的探测温度范围、灵敏度以及上转换发光效率是获得实用性光纤温度传感器的关键[7]。……