稀土掺杂钨酸钙多晶粉的制备及其上装换性能研究-上转换发光机理的光子雪崩过程

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以下为稀土掺杂钨酸钙多晶粉的制备及其上装换性能研究中上转换发光机理的光子雪崩过程的分析。

光子雪崩过程是指随着泵浦功率不断增大，稀土离子发光中心会在某一中间能级出现大量电子布局，电子呈雪崩式增加，最后达到饱和状态。光子雪崩过程简单示意图如图1所示，电子通过光子雪崩在2能级上不断聚集，呈雪崩式增加，直到饱和。

以Pr³⁺：LaCl₃为例，在泵浦光源的连续激发下，Pr³⁺离子形成³H₅→³P₁能级之间的激发态吸收跃迁，在激发密度较低时这个吸收过程非常弱。然而，当入射功率超过一定阈值时，Pr³⁺离子的³H₆、³H₄能级和³H₅能级之间发生交叉弛豫过程，就会形成³H₅能级的有效增益，产生从³P₁辐射跃迁导致的荧光。该过程如图1-6所示。