希土類添加蛍光ガラスの赤外光照射による可変色化に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06805005
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 鎌田 憲彦 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50211173)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 克彦 埼玉大学, 工学部, 助手 (30251143) ; 高橋 幸郎 埼玉大学, 地域共同研究センター, 助教授 (10124596)
• Keywords: 希土類イオン / 蛍光ガラス / 共鳴エネルギー移動 / 蛍光体 / 濃度消光

Research Abstract

1.多波長励起分光系作製(下線は設備備品を示す):^5D_4準位励起用に色素レーザー(λ=480nm)を、またハロゲンランプを赤外用分光器と組み合わせて波長可変赤外光源(λ=0.9〜2.0μm)を導入した。
2.Tb^<3+>可視発光の^5D_4準位及び^5D_3準位選択励起特性
(1)色素レーザーで^5D_4準位を励起し、^5D_4発光強度及び減衰寿命のTb^<3+>濃度依存性を詳細に測定した。Tb^<3+>濃度の増加と共に^5D_4発光強度は単調増加した。減衰寿命は4.0モル%まではほぼ3.0msだが、より高濃度領域では短縮化し、7.0モル%では2.3msとなった。
(2)窒素レーザーで^5D_3準位を励起し、^5D_3、^5D_4発光特性を測定した。Tb^<3+>濃度の増加と共に、共鳴エネルギー移動(^5D_3→^5D_4:^7F_6→^7F_0)の増大による^5D_3発光減衰の特徴的な高速化を確認した。一方^5D_4発光の減衰寿命は(1)と同じ傾向を示した。
3.非線形レート方程式モデルによる計算
(1)2の結果から「^5D_4準位固有の再結合過程」と「共鳴エネルギー移動過程」とを分離し、非線形レート方程式の各係数を初めて実験を基に決定した。
(2)本モデルが発光強度、減衰寿命の測定値を定量的に説明し得ることを確認した。同時に共鳴エネルギー移動率及び各準位の電子分布関数をself-consistentに定めることが可能となった^<1)>。
4.共鳴赤外照射効果:窒素レーザーパルスのゆらぎ除去、共鳴赤外光の高出力化を図り、モデル計算を援用しながら波長可変赤外光源による共鳴赤外光(λ=1.7μm)の照射効果を測定中である。
1)N.Kamata et.al.,The Pacific Rim Conf.on Lasers and Electro-Optics投稿中.

Research Products

• [Publications] 早川知克、須藤則昭、鎌田憲彦、山田興治: "Tb^<3+>添加蛍光ガラスの選択励起可視発光特性" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会. LQE94-63. 13-18 (1994)
• [Publications] 早川知克、須藤則昭、鎌田憲彦、山田興治: "Tb^<3+>添加蛍光ガラスの選択励起可視発光特性" 応用物理学会関係連合講演会. (講演予定). (1995)