Matrix effect on photoluminescence properties of rare-earth-ions-doped glasses for all solid-state ultra-short pulse deep ultraviolet glass laser

全固态超短脉冲深紫外玻璃激光器用稀土离子掺杂玻璃的基体效应对光致发光性能的影响

• 批准号: 23560802
• 负责人: MURATA Takahiro
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560802/
• 关键词: フォトニクスガラス; 深紫外; fsレーザー; 機能性ガラス; ｆｓレーザー; ｆｓレーザ

Matrix effect on photoluminescence properties of rare-earth-ions-doped glasses was investigated to seek a candidate for an all solid-state ultra-short pulse deep ultraviolet glass laser. Based on our material design strategy and systematic research, we have successfully developed the optimal composition of 20Al(PO3)3-80LiF (mol%, APLF80) for matrix of Pr3+. The photoluminescence spectrum of APLF80:Pr3+ glass exhibits a broad band below 300 nm, with main- and sub-peaks occurring at 280 and 250 nm due to the 4f5d-4f2 transition of Pr3+. More importantly, APLF80:Nd3+ and APLF80:Er3+ glasses exhibit a dominant fluorescence peak at 185 nm and 168 nm with decay times of 4.5 ns and 5.8 ns, respectively. This is the first report of vacuum ultraviolet fluorescence from rare earth ions doped in glass matrices. Our results also suggest the potential of using APLF80:Nd3+ and APLF80:Er3+ for an all solid-state ultra-short pulse vacuum ultraviolet glass laser.

为了寻找一种全固态超短脉冲深紫外玻璃激光器的候选材料，研究了基质效应对稀土离子掺杂玻璃光致发光特性的影响。基于我们的材料设计策略和系统的研究，我们成功地开发了20 Al（PO 3）3- 80 LiF（mol%，APLF 80）作为Pr 3+基质的最佳组成。APLF 80：Pr 3+玻璃的光致发光光谱在300 nm以下呈现宽带，由于Pr 3+的4f 5d-4f 2跃迁，主峰和次峰出现在280和250 nm处。更重要的是，APLF 80：Nd 3+和APLF 80：Er 3+玻璃在185 nm和168 nm处表现出主荧光峰，衰减时间分别为4.5 ns和5.8 ns。这是首次报道稀土离子掺杂玻璃基质的真空紫外荧光。研究结果还表明，APLF 80：Nd ~（3+）和APLF 80：Er ~（3+）在超短脉冲全固态真空紫外玻璃激光器中具有潜在的应用价值。

项目成果

Nd^<3+>ドープガラスの真空紫外発光特性

Nd^<3+>掺杂玻璃的真空紫外发射特性

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Han;Y.Harada;J.Shackelford;J.Lee;I.Jung;K.Kakegawa;D.Kim;宮嶋尚哉;村田貴広,山ノ井航平,有川安信,マリルー・カダタル,中里智治,清水俊彦,猿倉信彦,中井光男,乗松孝好,西村博明,疇地宏,福田健太郎,須山敏尚,藤野茂,吉田英樹,鎌田圭,薄善行,吉川彰,佐藤仲弘,菅博文
• 通讯作者: 村田貴広,山ノ井航平,有川安信,マリルー・カダタル,中里智治,清水俊彦,猿倉信彦,中井光男,乗松孝好,西村博明,疇地宏,福田健太郎,須山敏尚,藤野茂,吉田英樹,鎌田圭,薄善行,吉川彰,佐藤仲弘,菅博文

Fast-Response and Low-Afterglow Pr- or Ce-Doped Scintillator with 6Li for Laser Fusion-Originated Down-Scattered Neutron Detection

具有 6Li 的快速响应和低余辉 Pr 或 Ce 掺杂闪烁体，用于激光聚变起源的下散射中子检测

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Murata;Y. Arikawa; K. Yamanoi;M.C. Raduban;T. Nagai;M. Kouno;K. Sakai;T. Nakazato;T. Shimizu;N. Sarukura;et al.
• 通讯作者: et al.

Fast-Response and Low-Afterglow Cerium-Doped Lithium 6 Fluoro-Oxide Glass Scintillator for Laser Fusion-Originated Down-Scattered Neutron Detection

• DOI: 10.1109/tns.2012.2212458
• 发表时间: 2012-09
• 期刊: IEEE Transactions on Nuclear Science
• 影响因子: 1.8
• 作者: T. Murata;Y. Arikawa;K. Watanabe;K. Yamanoi;M. Cadatal‐Raduban;T. Nagai;M. Kouno;K. Sakai;T. Nakazato;T. Shimizu;N. Sarukura;M. Nakai;T. Norimatsu;H. Nishimura;H. Azechi;A. Yoshikawa;S. Fujino;H. Yoshida;N. Izumi;N. Sato;H. Kan

Luminescent Properties of Nd3+-Doped Glasses in the VUV Region

掺 Nd3 玻璃在 VUV 区域的发光特性

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Murata;K. Yamanoi;Y. Arikawa;T. Nakazato;M.C. Raduban;T. Shimizu;N. Sarukura;et al.
• 通讯作者: et al.

Electronic States of Trivalent Praseodymium Ion Doped in 20Al(PO3)3–80LiF Glass

20Al(PO3)3–80LiF 玻璃中掺杂三价镨离子的电子态

• DOI: 10.7567/jjap.52.062402
• 发表时间: 2013
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Mizuki Tsuboi;Kohei Takeda;Tomoharu Nakazato;Kohei Yamanoi;Yasunobu Arikawa;Toshihiko Shimizu;Mitsuo Nakai;Nobuhiko Sarukurua; Hiroshi Azechi;et al
• 通讯作者: et al