【毕业学位论文】使用掺铒光纤於上转换绿光激光的研究-光电工程

國台灣科技大學 電子工程系 碩士學位文 中華民國 九十八 一 月 二十二 日 使用摻鉺光纖於上轉換光射之研究 孜伃 導教授：廖顯奎 博士 I 摘 要 本文由實驗觀察，證明用鉺子為射增介質的摻鉺光纖，有可能實現雙光子激發之光射。 由 980 激射激發摻鉺光纖所產生的上轉換發光效應，從鉺子能階分析和實驗結果表明摻鉺光纖中的色螢光放射本質為上轉換發光，波長為 547 537 產生機制為激發態吸收效應，由和實驗方面分析摻鉺光纖放大器 (激功和信號功這個放大對上轉換色螢光的影響，並用 值軟體，模擬分析鉺子居反轉與光纖的最佳長。由實驗與模擬得知，用於上轉換機制的掺鉺光纖最佳長為 8 m (而用於摻鉺光纖放大器最佳長應為 2 m ( 藉由射震盪模型，試推導出在上轉換機制下內藏於其中的 象，經由實驗觀察螢光放射彼此間的競合，證實上轉換機制下可產生一接的射波長，此結果使我們嘗試設計一光射，其共振腔反射波長可成功讓 800 1530 穿透，則可避免者螢光在共振腔與光螢光產生模態競爭。結合晶布格反射鏡作為射之共振腔，初步做出由 980 射泵激摻鉺光纖產生的上轉換光射。實驗結果得到使用摻鉺光纖 8 m、泵激功 150 振腔面反射為 99%及 50%時，光射輸出功為 有望實現光上轉換光纖射。 n we of an 80 nm A is is 47 nm 37 nm to to of on r3+by We to an of on DF is to m dB/m at in 80 nm an m 2 dB/m. To of of we 00 nm 530 nm of we 00 nm 530 nm be a is to of a 00 nm 530 nm a it is as 00- 530 nm to 00 nm 530nm We a of BR 9% 0% as m 50mW 謝 在碩士研究生涯中得到許多人的協助與支持，文才能順完成，在此由衷感謝所有幫助過我的人，讓我一直有前進的動。 首先感謝 指導教授廖顯奎 給予指導，給我一個最好的求學環境，課業或生活給予無私的協助、支持與關懷，讓我的求學過程非常美好且多采多姿。另外在學術方面，非常感激交通大學賴英傑 教授及徐桂珠 博士在許多實驗上的熱心幫助及細心指導，讓我受多，以及國合大學陳南光 教授，在文方向多次提供我許多寶貴意，讓我的思考空間開闊。以及口試委員張嘉男 教授、陳南光 教授與徐桂珠教授對本文所給予寶貴的建議與同的思考方向，讓本文加完善，由衷感謝及感激。 感謝學長國興 、增 、威廷 、建安 和偉 ，實驗室的眾伙伴們莒 、裕修 、曜聲 、以及宗憲 ，學弟鈺勝 、霖 、裕猷 、建 與王 等學妹幫助，共同營造實驗室和諧的研究氣氛，讓我保持愉快的心情完成碩士學業。最後將本文獻給我最愛的家人，父親簡碧堯 先生及母親陳美珠 士，寶貝弟弟宏任 。謝謝父母一直提供最佳的好環境，讓我專心快的完成碩士學位， 感激你們在我困惑或遭遇研究挫折時，無私包容與支持，我真的很幸運有這愛護我的家庭。 願所有關心及愛護我的人一起分享這份榮耀與喜悅。 摘要 誌謝 目 圖目 表目 第一章 緒 1 研究背景 1 研究動機 2 文架構 4 第二章 摻鉺光纖上轉換機制 6 上轉換發光機制 6 激發態吸收( 7 能傳遞上轉換( 9 光子雪崩( 11 稀土子中上轉換發光機制 11 稀土 光上轉換發光 12 雙光子吸收現象 16 第三章 摻鉺光纖放大器中上轉換螢光效應 20 上轉換光放射 20 泵激功對上轉換螢光的影響 23 V 分析 (速方程式 ) 23 實驗結果與討 26 訊號功對上轉換螢光功的影響 32 模擬及分析 33 實驗結果與討 35 結 38 值模擬最佳長( 38 分析 39 值模擬與討 43 實驗結果與討 47 本章小結 50 第四章 上轉換螢光之競合 52 上轉換機制之螢光 52 分析( 52 實驗架構 56 實驗結果與討 60 寬頻譜鏡面增強光螢光 62 實驗架構 62 實驗結果 65 結果與討 69 第五章 上轉換光射 73 可光射光源 73 射混光共振腔 74 光纖射簡介 76 上轉換光射 77 共振腔製作 77 實驗架構與結果 82 改善架構 85 面加上 85 光纖光柵之光射 86 結 88 第章 結與未展望 89 結 89 未展望 90 考文獻 92 附件一 96 目 圖 座標圖 3 圖 上轉換發光過程示意圖 8 圖 續雙光子吸收激發上轉換射 9 圖 摻雜體系中能傳遞和上轉換發光 10 圖 激發態中吸收雪崩現象 11 圖 稀土( 鉺) 子上轉換射相關文獻 12 圖 鉺子能階結構圖 14 圖 鉺子之吸收能階與放射光譜圖 15 圖 808 970 射激發之上轉換螢光光譜 16 圖 978 發下的 546 526 光上轉換放射 18 圖 泵激功同時時色螢光頻譜圖 22 圖 25 圖 測 27 圖 泵激功與光螢光光譜圖 28 圖 光實驗光譜圖 29 圖 光功與泵激功關係 30 圖 光強與(a) 974 b) 980 射工作電關係圖 32 圖 3隨 34 圖 35 圖 色螢光功與訊號功的關係曲線 36 圖 同訊號功下 性/ 飽和工作區 37 圖 泵激功與最佳長的關係圖 41 圖 同強的 980 1480 激射對子反轉的效果 42 圖 泵激射功與摻鉺光纖長示意圖 43 圖 光纖吸收及放射光譜圖 43 圖 摻鉺光纖模擬 45 值模擬架構 47 圖 摻鉺光纖最佳長模擬結果 (1) 48 圖 摻鉺光纖最佳長模擬結果 (2) 50 圖 激發態子對光纖距比較圖 50 圖 上轉換螢光放射能階圖 53 圖 方程式 (擬結果 56 圖 上轉換機制螢光放射架構 58 圖 上轉換 800 光與泵激功關係圖 58 圖 上轉換 546 光與泵激功關係圖 59 圖 1530 向 泵激功關係圖 60 圖 8m(轉換螢光比較圖 60 圖 接雙波長射共振腔架構 62 圖 a) 974+3 800 62 圖 4.9(b) 泵激功 10150 800 變化 63 圖 寬頻譜光纖鏡面增強色螢光架構圖 64 圖 射泵激 8m 光纖，反射 40%、 25%、 8%、 3%、 1%之寬頻光纖 鏡面(1500 66 圖 射泵激 8m 光纖，反射 40%、 25%、 8%、 3%、 1%之寬頻光纖 鏡面(1250 67 圖 射泵激 8m 光纖，反射 40%、 25%、 8%、 3%、 1%之寬頻光纖 鏡面(900 68 圖 泵激光源 150種射泵激源，三種同反射波段之鏡面光輸出 功關係 69 圖 掺鉺光纖光射輸出頻譜圖 70 圖 比較反射補償之光光譜圖 71 圖 泵激功 1503m(高摻雜) 光纖之反射與光輸出功關係圖 71 圖 與色飽和 72 圖 紅、各色的光譜是屬於窄光譜，具有相當高的單色性，而所共振的 22 光，可以達到最高 520 近最大的色再現性 74 圖 a) 住田光學光射示意圖 75 圖 (b) 2005右的面積上安裝 75 圖 光射實驗架構概圖 77 圖 5.4(a) 反射 99%反射鏡之反射頻譜 80 圖 5.4(b) 反射 50%反射鏡之反射頻譜 80 圖 件割圖 81 圖 5.6(a) 反射鏡製作示意圖 81 圖 5.6(b) 為反射鏡實際元件組裝圖 82 圖 光射實驗架構 83 圖 5.8(a) 974 射泵激 8光射光譜圖 83 圖 5.8(b) 980 射泵激 8光射光譜圖 84 圖 光射與反射鏡光譜圖 84 圖 光射 意圖 85 圖 譜圖 85 圖 光纖光柵之光射架構圖 86 圖 光纖光柵光射光譜圖 87 圖 光纖光柵光射 88 X 表 目 表 25 表 80/125 摻鉺光纖規格 27 表 3隨 34 表 摻鉺光纖長模擬之( 環境) 44 表 值模擬中所使用之橫截面一覽 57 表 三種 65 1 第一章 緒 研究背景 稀土族子近被採用之優點由於稀土元素具有外層電子結構基本相同，而內層 4f 電子能階又相近的這種特殊的電子構型，因此在光、電、磁等方面有獨特的性質，被譽為新材的寶庫。近由於工業提純和冶技術的發展，除元素钜以外，能獲得高純和稀土氧化物和稀土屬。稀土的應用也隨著科技的發展，從 19 世紀末應用稀土製造汽燈紗罩、打火石和弧光燈碳棒等初級產品，發展到現在把稀土廣泛的應用於彩電螢光屏，三原色節能燈，色高能充電電池，汽尾氣淨化催化劑，電腦驅動器、核磁共振成像儀。固體射器和磁懸浮等高科技域。美國國防部公佈的 35 種高技術元素，其中包括除鉅以外的 16 個稀土元素，占全部高科技元素的 日本科技廳選出的 26 種高技術元素中稀土元素也全部當選，占 世界各國大開展稀土研究，幾乎每3 至 5 就有一次稀土應用的新突破。近，許多稀土子摻雜在同的基質材中觀察到上轉換現象，摻稀土子之射器也開始廣被討。在所有的稀土子中，人們對 子的上轉換發光現象研究得最多，這主要是由於 子的能階十分豐富且分布均勻，這對於單光束泵激上轉換發光非常有，早先1 研究摻 璃在 800源激發下的上轉換情況，發現在41025550660可觀察到上轉換發光現象。 光纖優點光纖是由二氧化矽 (作主要的材，並且光纖本身具有高頻寬、低損耗、受電磁干擾、尺寸小、質輕、抗腐蝕、安全性高、傳輸的資訊部竊取的優點。也因上述多優點，帶動光纖網訊的發展 2。近世界各國政府相繼推動光纖到家(to 政策，如日本的 是要讓 20 萬戶以上的大，皆架設光纖網，台灣也推光纖到大 2 之服務。2007 中華電信強推銷光纖網，許多相關單位也著手研發智慧型建築，想必未光纖應用貼近人們日常生活。此外，光纖於光通訊外之應用，近以光纖射研究為主，由於射光具有高功密、高單色性、高指向性及高相干性等四大優點，故普及應用於研發醫、通訊、資訊、及工業等域，在各方面皆提升相關產業之整體發展。應用為光源主要用於顯示器、投影機、射電視，可光(原色) 光源能同時擁有射同調之特性，並且達到輸出功穩定且壽命又長，將會大幅提升純光纖組件的價值以及其多工特性。射光源在各方面應用一直是可缺少的重要元件，目前大致可分為種；半導體射與光纖射，半導體射礙於材的關係，製作出的射波長有限，另外由於半導體材的關係，有一極為嚴重的問題，即溫效應，溫會造成半導體射波長與特性有極大的影響。同於半導體射，光纖射用光纖為媒介製作，減少對於溫的影響。 光纖射比起晶體射，除體積輕小，也具備高的倍頻光轉換效。由於高功射受限於材損壞與系統散熱需求，使光纖射適合應用在高功射上。光纖取代固態晶體但使射架構小巧輕同時克服散熱問題，如，使用子掺雜濃很低且長在 10m 之光纖，其性能遠大於 1體，由於摻雜濃較低，所以長較長，導熱相較之下會相當容。此外，由於光纖對模態的選擇性較佳和低熱效應問題，使得光纖射比傳統晶體玻璃射有好的射光品質，一般而言光纖射可以長時間地操作。由於以上種種因素，對於未射光源而言，光纖射光源勢必將取代晶體射。 研究動機 晶顯示器乃是國內目前光電業中，最蓬勃發展的產業之一，上、中、下游的廠商、研發單位與學術單位，皆投入大人及物開發新的技術；目前使用陰極燈管 ( 3 為背光源，但因應全球環境保護意日高漲，針對含有對環境有害物質的電子產品限制與歐盟電子電機設備中危害物質的禁用，因此全球面板與模組廠，皆積極尋找陰極燈管的替代光源，目前以發光二極體 （為背光源最為液晶顯示器面板廠青睞，然而輸出功低、顏色隨時間變化、非極化光與無法使用在單光束掃瞄系統(等等，也是目前應用上所面對的技術困難。然而藉由在紅、全彩射光源的開發，以射當作顯示器的光源，具有優越性與未發展性；以圖 座標圖看，由於射是單波長光源，以紅、 射所涵蓋的色彩範圍，但大於陰極燈管顯示器，亦大於發光二極體顯示器，所以色域較廣乃射顯示器第一個優越性，另外高輸出功、高與穩定性佳，也是射光源的重要特點，由此可知，三原色射的開發，將是未顯示器邁向高畫質大面板投影式電視目標的重要技術。 座標圖 4 另外，在可光三原色( 紅、 )中，目前只有在紅光波段可以半導體射提供體積小、生命期長且價格低之商業化產品，、光波段則以氣體射為市場上主，因此，如何能開發出較低且維持小體積及長生命週期之、光射是光電域相當重要之課題，此外，/ 光波段之射應用域相當廣，如：資儲存、投影式顯示器 (大螢幕電視、投影機、射劇院) 、微細加工、密定位、高解析印刷等。 由於摻稀土光纖研究目前技術已成熟，此光纖的纖芯中，摻雜鉺（、釹（ 、鐠 （等稀土族元素的光纖。 1985英國南安普敦（大學的佩思（教授等人，首先發現摻雜稀土元素的光纖（有射振盪和光放大的現象。目前用於光通訊之摻鉺光纖放大器(就是用摻鉺的單模光纖，用射進激發得到 1550 放大信號。2006 3 月，日本住田光學 用半導體射器與光纖結合，已開發出同樣組合的射光源，經過共振後形成窄光譜白光，可作為背光源使用。再經過光學部件的模組化、開發使用光纖的元件等方式，成功實現光纖射用於背光源的小型化設計。 文架構 本文共有章，分別簡述如下：第一章緒內容包含研究背景、動機與文架構做簡述明；第二章主要介紹上轉換發光機制的基本原，主要介紹雙光子的激發態吸收( 程，並針對鉺子的光雙光子激發(做詳細明；第三章分為與實驗部分，分析上轉換色螢光與泵激功間的關係，觀察並測上轉換色螢光之強。分析光螢光對摻鉺光纖放大器 (泵激功和輸入訊號功個間的影響。 5 另外，提出用 值模擬找出光纖之最佳長；第四章觀察上轉換機制中內藏於其中的自發性射光譜(現象，藉由射震盪模型 (導並證實上轉換機 制中存在一接的射波長。此外，用寬頻譜光纖鏡面( 強上轉換光螢光之放射。第五章根據射接波長推導之結果，使我們大膽假設一上轉換光射。結合分布式布格反射鏡 (作為射共振腔，成功證明，用鉺子為射增介質的摻鉺光纖(希望實現雙光子激發之光射； 第章為文結，及此研究未發展及其他應用方面預期之貢獻。 6 第二章 摻鉺光纖上轉換機制 在所有的稀土子中，人們對 子的上轉換發光現象研究進得最多，這主要是由 子的下特點所決定：子的能階十分豐富，並且能階分布均勻，這對於單光束(泵激上轉換發光非常有； 研究摻 璃在 800 源激發下的上轉換情況，發現在 410 525 550 660 可觀察到上轉換發光現象。早期 (20 世紀 60 代) 在稀土子摻雜的材中均可觀察到上轉換發光，因此也延伸出許多的應用，如將紅外光變為可光並應用於紅外線探測；上轉換材製成油墨只允許特定波長激發下才能顯現，可用於防偽；近期 (80 代) 用上轉換機制，實現全固體短波長射器的產生；稀土子摻雜氟化鋯基玻璃光纖射器，室溫下產生續射，能轉換效超過 20%，輸出功可達 100 上。本章節主要在介紹上轉換發光機制的基本原，並針對鉺子雙光子激發(之上轉換發光過程做詳細明。 轉換發光機制 (許多物質有放射螢光的過程，這個 過程主要是將入射的光下轉換 (頻較低的光，也就是吸收入射光到激發態(，然後再由激發態掉回基態（放出光。一般，上轉換過程比較少發生，因為那需要個或多個低頻光子一起被單一分子吸收，也就是被激發而處在激發態的分子又再吸收另一個光子。這些一起被吸收的光子，會將分子激發到較高的子能階，然後當分子再回基態時，就會放出比入射光的頻還要高將近倍的光。這種多重吸收效應必須在極短時間內發生，也就是在被激發的分子還沒掉回基態前就必須再被激發一次，因此必須要有很高的光子密才能達到。 德國馬克斯普克協會 (究小組表示，這樣的條件通常只有 7 比太陽光高近幾百萬倍強的射光才能達成3 。 上轉換發光的本質是一種反斯托克斯發光(，透過多光子吸收或子間能傳遞等途徑將長波射轉換成短波射。對於上轉換發光機制有多種觀點，主要有：單子的續多光子激發態吸收 (過程；續雙光子吸收 (能傳遞上轉換( 激發態子通過非射躍遷耦合，發生能傳遞，被激發至高激發態的子產生射躍遷，這是激發態子合作上轉換(過程，摻雜敏化子就是這種情況。另外還有光子雪崩(轉換和基態吸收(其中，激發態吸收(與能傳遞上轉換(是重要的上轉換發光過程。 激發態吸收 (19世紀法國科學家貝克(針對發光做定的研究，開創發光學研究的基礎。光致發光 (用於光激發材時引起的發光：激發光源一般是紫外光( 波長介於10400 放射 光一般為可光(波長介於 400800 於光致發光是發光現象中研究最多、應用最廣的一個域，藉由光致發光的研究可解其他發光現象的基礎。而光致發光早期主要研究對象是液體，而最早有關溶液光致發光規性的結果，是由英國科學家斯托克斯(所提出的斯托克斯規則(，發光波長總是大於吸收的波長，意指發光的光子能必然小於激發光的光子能，此一規則符合能守恆原。用紫外光激發發光材時，可獲得可光區域的所有顏色之放射光，但用光激發卻僅能得到紅、橙，最 多至光波段。此外，對於固體發光材，斯托克斯規則在一定的條件下也能適用。而反斯托克斯發光則是用發光中心可從周圍環境中獲得振動能，而使發光波長較激發光波長得短，主要因 8 為發光中心激發態能階較周圍環境的振動能低。射致 (是用反斯托克斯現象，將物體的振動能以光的形式 放射 出去，而使物體的溫低。在光致發光中，由於放射光波長大於激發光波長，有一部分能會轉變成晶格振動能，而以熱能的形式損耗。如在螢光燈中254 紫外光則可產生可光，如圖 一個激發光子產生一個放射光光子，則放射光光子能自然會大於激發光光子能，倘材能吸收個激發光光子才產生一個放射光光子，則此放射光之光子能將大於激發光的光子能，此時可放射波長較短的光如圖，此過程稱作上轉換發光過程4 。圖 a) 放射光3 光子能小於激發光1 光子能，透過與晶格作用一部分能2 轉變為熱能； (b)上轉換材吸收激發光中多個光子 (1而放射一個光子 (能大於激發光之光子能) 上轉換發光過程示意圖4 上轉換發光可藉由激發態的吸收或續能傳遞產生，如圖2.1(b) 所示，。另外， 9 續雙光子吸收激發上轉換射4 能傳遞上轉換 (上轉換發光的另一種機制是逐次能傳遞(。此機制一般會發生於雙摻雜結構中。其中一種子，通常是三價的稀土子如鐿(，作為能的供體。另一種子如三價鉺(銩 (作為能的受體。被激發的個 將能傳遞給一個受體子，逐步將其送至高激發態，而產生上轉換發光。以 摻雜的結構為：將波長為 960 紅外激發光激發 可以觀察到 1射 光。其上轉換激發過程可分成三步驟：(1)能傳遞給處於基態的 使其躍遷至3很快的弛緩至32)能傳遞給處於低激發態3使其躍遷至3很快的弛緩至33)能傳遞給處於激發態3使其躍遷至1圖 示。另外，上轉換過程中，其上層的射能階分別由(a) 藉由激發態吸收轉換能階 (b)藉由基態吸收轉換能階 (c)由雙光子吸收續能階轉換。 10 圖 摻雜體系中能傳遞和上轉換發光5 另外，處於激發態的同種子之間，有能傳遞的情形，亦能產生上轉換發光。如：在摻雜 高濃 (1%)的情形下，則處於激發態下的 子間會有相互作用產生， 子吸收光而躍遷至3個處於3子間發生整合弛緩過程，其中一個 子失去能而向下躍遷至3一個子獲得能向上躍遷至1產生上轉換發光。現在摻系統已被廣泛研究 5， 摻系統也已有人研究，指出在790 摻入氟化物玻璃中有強的紅光上轉換現象，並提出此材特性有上轉換效應。由於子能階結構的特殊性，在900 000 在2能階上聚集足夠能，作為多種子激發中心的敏化劑；它的引入可以透過能傳遞導致共摻稀土子上轉換發光的較大增強，因此研究上轉換研究具有重要的意義。此外，上轉換發光的型多樣，其機制各。同稀土子在材中的發光情況並是簡單的某一種基本型的上轉換發光，也有可能使種或多種上轉換發光型同時起作用，使得稀土子上轉換發光機制變得非常複雜。 11 子雪崩 ( 激發態吸收(中有一特殊的現象稱作吸收雪崩(，如圖 種現象在基態對激發光的吸收較激發態為弱，在子間相互作用強的體系中較容觀察到。原如下： (1)由於開始時，激發態然吸收較強，但是到達以上轉換發光較弱。(2) 使(3)處於激發態子與處於基態(G) 的B 子發生交叉弛緩（ 於以使得上轉換發光亦因而加強。 圖 激發態中吸收雪崩現象 4 土子中上轉換發光機制 近紅外光半導體射二極體的迅速發展及商品化，提供較為豐富的泵激光源，使稀土子的上轉換發光(又重新受到重視並得到廣泛研究。由於多種稀土子( 包含 摻雜在同基質材中存在上轉換發光6，可以從可光至紫外光的波段內實現受激射，並且在一定波長範圍內可調諧( 具同調性) ，進而彌補半導體射器在短波長方向發展的足與困難。稀土族摻雜材的上轉換發光技術，將成為實現小 12 型可紫外光波段射器的一個重要途徑。高效稀土發光材的研究是近高科技發展計畫新材技術域中重要課題，目前許多專家學者正致於高發光效稀土材設計及上轉換發光機制的研究。 許多相關材文獻一一證實，多種摻雜稀土子的材在可光波段和紫外波段存在受激射8，可成為製作短波長射、發光半導體重要的候選材圖 時也指出摻鉺子玻璃光纖能夠產生可光波段之受激射 10這個重要特性將使得上轉換射將在日後實現。下節我們將針對稀土子中鉺(子作詳細介紹。近，由於稀土轉換發光的研究有突破發展，在多種基質材中發現/ 可波段的上轉換發光，經由鉺子能階結構圖也可直接看到在、光波段皆有螢光放射。 稀土( 鉺) 子上轉換射相關文獻12 土 光上轉換發光 稀土 子在近紅外到近紫外波段(200 000 存在豐富的能階結構，在紫外和可區有很好的螢光放射，且在和紅外光處附近存在較強吸收峰，實現室溫下紅外光泵激可光波段的上轉換受激放射，使其成為可光上轉換螢光和射材的首選激發劑，因此被認為是研究上轉換發光材最有希望的途徑之 13 一。首先分析稀土 4f 電子躍遷特徵，並討 可波段上轉換發光。 稀土 價電子結構為 44 2 )。由於電子貫穿並且存在原子軌道 5未飽和的 4f 電子能高於 5且電子軌道半徑(於 4f 電子軌道半徑(。由於 4f 電子受到 5f f 躍遷是 4f 電子在殼層內部發生的躍遷，進而使稀土子與晶格之間的電子與聲子耦合較弱，遠小於 4f 電子的旋軌作用，基質晶場對 4f 電子的影響約在 101 102級。因此，摻雜在同基質材中的 激發光後仍表現光譜線很窄、強較低、螢光壽命較長等稀土子的發光特性。此外， ff 躍遷主要在光可光波段 550 近。 近，稀土 轉換發光研究甚以往，在多種基質材中發現 / 可波段的上轉換發光9。少文獻已明確顯示在 摻雜的多種氟氧化物基材中發現， 980 800 外處附近存在較強的吸收峰14 ，圖 a)為樣品的吸收光譜，測波長範圍為 4001200 在這個範圍內共觀察到七個吸收峰，其對應的吸收波長分別為： 980、 797、 653、 547、 524、 493 和459 從圖 能階圖可以看出，這七個吸收峰分別自於42、4、4、4、22、42、4(4) 能階的吸收，在紅外光存在個吸收峰4 4(980 、4 4 (800 ，適合於採用 980 及 808 射泵激源激發實現上轉換發光。圖 2.7(b)表示在同泵激光源下鉺子的螢光放射光譜，根據圖 階圖，經過計算可得知： 7 978415/241415/24415/24 415/24=；結果表明，在 980 800 外處附近的吸收峰，源於 f 電子的11/2415/24 和9/2415/24 躍遷。 14 050001500025000300002000010000)15/2444444444424鉺子能階