采用高温熔融法制备了单掺Tm3+和Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃, 测试了808 nm激光泵浦下玻璃的红外和上转换荧光光谱。 Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃上转换荧光光谱主要由695 nm红光、 544 nm绿光、 474 nm蓝光和740 nm红光四个发光带组成。 通过分析样品的光谱性能和能量转换机制, 发现很少报道的740 nm红光可能是由Tm3+: 1D2 →3F2, 3能级跃迁产生的。 在掺杂0.5 mol％ Tm2O3的样品中添加0.3 mol％ Ho2O3, 695 nm红光、 740 nm红光和474 nm蓝光等上转换发光强度明显增大, 大约分别是单掺0.5 mol％ Tm2O3样品中发光强度的3倍, 2.5倍和14倍。 这些情况说明存在着强烈的Ho3+→Tm3+反向能量传递。 单掺Tm3+碲酸盐玻璃中1D2能级(发射740 nm红光)上的粒子集居主要来源于合作上转换(CU)过程, 而3F2, 3能级(发射695 nm红光)上的粒子集居除了来源于CU过程之外, 还有740 nm红光的发射和1G4能级上部分粒子的无辐射跃迁(1G4→3F2, 3)两条途径, 因此样品中695 nm红光强度明显要大于740 nm红光强度。 通过交叉驰豫作用CR2和CR3以及反向共振能量转移RET2, Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃中Tm3+的1G4能级(发射474 nm蓝光)上的粒子集居数比单掺Tm3+时出现了净增加。 Tm3+的1G4能级上粒子集居数的增加可能进一步强化了该能级的无辐射跃迁、 740 nm红光的发射以及CU过程, 并进而促使Tm3+的3F2, 3能级上的粒子集居。 所以, 当Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃与单掺Tm3+碲酸盐玻璃中掺杂相同浓度的Tm3+时, 前者的红光和蓝光等上转换荧光强度均比后者要大。 本文还研究了Tm3+之间以及Tm3+与 Ho3+之间的交叉弛豫和能量传递等效应, 并进一步探讨了Tm3+与 Ho3+之间的能量转换机制。

研究了Ho3+/Yb3+掺杂的氟锗酸盐玻璃在980 nm激光二极管抽运下的中红外2.0 μm、2.85 μm和可见上转换发光特性以及两种稀土离子之间的能量转移机理。在氟锗酸盐玻璃中掺杂1%（物质的量分数） Ho2O3和9%Yb2O3的样品中，获得了增强的中红外2.0 μm和2.85 μm发光。测得Ho3+的2.0 μm荧光寿命为6.19 ms，理论计算得到Ho3+在2023 nm处最大发射截面面积为6.6×10-21 cm2。研究结果表明，Ho3+/Yb3+掺杂的氟锗酸盐玻璃是一种合适的中红外2.0 μm和2.85 μm 激光材料。