用高温熔融法制备了Ce3+/Tb3+掺杂的高钆镥氟氧化物闪烁玻璃样品，测试分析了其密度、透射光谱、激发与发射光谱、X射线激发发射光谱及衰减曲线等。制备的闪烁玻璃具有高的闪烁光输出，密度大于5.8 g/cm3，闪烁玻璃中Ce3+离子的引入有利于促进Tb3+离子发光。用Inokuti-Hirayama(I-H)理论模型分析了铈/铽掺杂高钆镥闪烁玻璃的能量传递机理，分析结果表明Ce3+→Tb3+的能量传递形式是无辐射共振能量传递。通过拟合数据和理论公式计算出了两者之间能量传递的速率和效率，其能量传递速率PSA和Tb3+离子浓度的平方成正比关系，而能量传递效率η随Tb3+离子浓度增加而升高。

报道了在Eu2+-Yb3+共掺磷酸盐中, 一个紫外光子(320 nm)通过下转换发光变成两个近红外光子(约1 000 nm)的现象.测试了不同样品的吸收、激发和发射光谱, 证明了在本玻璃体系中量子剪裁现象的存在; Eu2+离子5d-4f能级发光的衰减曲线证明Eu2+到Yb3+之间的合作能量传递; 用I-H理论模型拟合衰减曲线说明了能量传递的过程.最后计算出了能量传递的效率, 当Yb3+浓度为1.0 mol%时效率为23.05%, 当其增加到2.0 mol%时, 能量传递效率提高到了53.6%.

用高温熔融法制备了不同Tm3+摩尔分数掺杂的摩尔分数比为0.3(SiO2)0.1(Al2O3)0.1(AlF3)0.5(PbF2)x(Tm2O3)(摩尔分数x=0.5%,1.0%,2.0%,3.0%)玻璃。从吸收光谱特性出发,应用Judd-Ofelt理论,计算得到了Tm3+的J-O强度参量(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+各激发能级的自发辐射跃迁概率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量。在808 nm波长的激光二极管激发下,研究了不同Tm3+掺杂摩尔分数下玻璃在约1.47 μm与约1.8 μm处的荧光特性,在掺杂摩尔分数约达到2.0%时,在1.8 μm处的荧光强度达最大,然后随着掺杂摩尔分数的增大,其荧光强度反而降低。作者从Tm3+的交叉弛豫与摩尔分数猝灭效应解释了这一荧光强度变化的规律,同时,根据McCumber理论计算了Tm3+跃迁3H6→3F4的吸收截面和跃迁3F4→3H6的受激发射截面。

以K2O为助熔剂,在较大的固液界面温度梯度条件下,应用坩埚下降法技术生长了初始Ni2+掺杂摩尔分数为0.5％的近化学计量比铌酸锂晶体。测定了晶体的吸收光谱,观测到由Ni2+离子在八面体中3A2g(F)→3T1g(P)、3A2g(F)→3T1g(F)、3A2g(F)→3T2g(F)能级的正常自旋允许跃迁所产生的381 nm,733 nm,1280 nm吸收峰和3A2g(F)→1T2g(D)和3A2g(F)→1E(D)能级的自旋禁戒跃迁产生的430 nm与840 nm吸收峰。从晶体紫外吸收边的位置初步估算其摩尔分数比x(Li+)/x(Nb5+)为0.981。根据晶体分裂场理论和吸收光谱,计算了Ni2+在该铌酸锂晶体中的晶格场分裂参量Dq=781 cm-1、Racah参量B=1096 cm-1与C=4353 cm-1。研究了在不同激发波长下晶体在可见光波段的荧光特征,观察到500～630 nm的绿色与800～850 nm的红色荧光发射带,它们归结为1T2g(D)→3A2g(F)与1T2g(D)→3T2g(F)的能级跃迁所致。

应用提拉法技术,采用BeO:Al2O3:MnO摩尔比为100:99.85:0.30的化学组分配比和二次化料过程,选用约60 ℃的固液界面温度梯度与1 mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Mn2＋离子掺杂、无气泡、无云层和核心、尺寸约45 mm×80 mm的粉红色Mn2+:BeAl2O4晶体。测定了不同部位晶体的激发光谱与荧光光谱。沿着晶体生长方向,晶体颜色逐步变深。在Mn2+:BeAl2O4荧光谱中观测到发光中心为543 nm的荧光带,这归属于Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)能级跃迁所产生。在其激发光谱中观测到218 nm的激发峰,这归属于电子从Mn2+基态到导带的电荷转移跃迁所致。从Mn2+离子的绿色发射情况可以推断Mn2+处于晶体中四面体场中,它取代晶体中Be2+离子的格位。从不同部位晶体的激发峰强度与颜色变化可以得到Mn2+在BeAl2O4晶体中的有效分凝系数小于1。

测量了Eu³⁺(lmol%)掺杂(60－χ)Bi₂O_3－χ TeO₂－30B₂O₃－10ZnO(χ=5，10，20，30，摩尔百分比)玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱以及声子边带谱．根据稀土离子Eu³⁺光学跃起矩阵元的特点，从发射光谱获得了Eu³⁺光学跃起的J－O参数Ω₂与Ω₄．结果显示，强度参量Ω₂随着Bi₂O₃量的增加与TeO₂量的减少而减小，表明材料的对称性提高，Eu－O键强减弱，共价性减弱．随着Bi₂O₃量的增加，电一声子偶合减弱，材料的热稳定性大幅度提高．

通过选择合适的化学原料(Li₂O:48.6mol%, Nb2O5:51.4mol%)、控制生长速度(<3 mm/h)及固液界面的温度梯度(20～40℃/cm)与温场,用坩埚下降法成功地生长出了Zn、Cr双掺杂初始浓度分别为3 mol%、0.1 mol%,以及6 mol%、0.1 mol%的大尺寸铌酸锂晶体.生长的晶体无宏观缺陷,在He-Ne激光的照射下,无散射中心.测定了晶体的宽带荧光光谱(700～1200 nm)及R带(710～740 nm)的精细变温光谱.这些R带的光谱线由Cr离子所取代的Li(Cr³⁺Li)与Nb(Cr³⁺Nb)的发光中心以及声子辅助吸收所致.

应用坩埚下降法,以同成分化学摩尔分数比(Li2O:48.6%,Nb2O5:51.4%)为原料,以CoO作为掺杂物,在合适的温度梯度(20～40 ℃/cm)与生长速度(1～3 mm/h),生长出了Co2+掺杂摩尔分数分别为0.1%与0.3%的LiNbO3(LN)晶体。用X射线衍射(XRD)与差热分析(DTA)表征了获得的晶体。测定了不同部位晶体从350～2500 nm的吸收光谱。观测到520 nm,549 nm与612 nm三个分裂的尖吸收峰以及以1358 nm为发光中心的吸收带。从吸收特性表明,Co离子掺杂于畸变的氧八面体中,呈现+2价态,并且沿着晶体生长方向浓度逐渐减少,Co2+在LiNbO3晶体中的有效分凝系数大于1。研究了不同部位晶体在900 nm以下的荧光光谱特性,在750 nm发现有较强的荧光发射,并随着激发波长的增长,荧光发生红移。

用高温融熔法制备了Eu3+掺杂摩尔分数为1%的(60-χ)Bi2O3-χGeO2-30B2O3-10ZnO(摩尔分数χ]5,10,20,30)系统玻璃。测定了玻璃的差热分析曲线、发射光谱与激发光谱。从发射光谱与稀土Eu3+离子光学跃起矩阵元的特点,计算了Eu3+光学跃迁的参量Ω2与Ω4。结果显示强度参量Ω2与Ω4随着GeO2量的增加而增加,表明材料的对称性降低, Eu-O键强增加,共价性增加。玻璃的软化温度随GeO2组份的增加而提高。在GeO2摩尔分数达10%时,析晶起始温度与玻璃软化温度的差达最大,约146 ℃,表明该玻璃的热稳定性最好。

应用坩埚下降法技术,以同成份化学摩尔分数[x(Li2O)=48.6%,x(Nb2O5)=51.4%]为原料,生长出了以不同Zn,Eu双掺杂的LiNbO3晶体。测定了晶体下部与上部的X射线衍射图(XRD)、激发光谱、荧光光谱以及声子边带谱。Zn的掺杂量对Eu3+离子在晶体中的分布产生很大的影响。Zn掺杂摩尔分数为3%时,Eu3+离子在进入晶格时受到有效的压制。随着Zn掺杂摩尔分数提高,达到6%时,压制作用减弱。从Zn2+离子在LiNbO3中随浓度变化的分凝情况以及对Eu3+离子的排斥作用解释了Eu3+离子分布的原因。同时测定了Zn掺杂样品的声子边带谱。