1.3μm帯赤外光検出用Dy^<3+>、Er^<3+>共添加YBr_3波長上方変換蛍光体

概要

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YBr_3:Dy^<3+>,Er^<3+>蛍光体で1.3μm帯赤外→可視波長上方変換特性の高効率化を図った.最適組成の蛍光体(2DyBr_3 : 20ErBr_3 : 78YBr_3)に波長1.3μmの半導体レーザ(LD)光(パワー : 5mW)を照射したときの660nm(赤色,Er^<3+> : ^4F_<9/2>→^4I_<15/2>輻射遷移)および555nm(緑色,同 : ^4S_<3/2>→^4I_<15/2>)蛍光強度は,それぞれ塩化物蛍光体の約170倍,約60倍に向上した.本蛍光体はパワー1mW以上のコリメートLD光の照射により,予備励起なしで連続的に可視(黄色)発光するため,1.3μm帯赤外光を室内点灯下で目視で観測できる.また湿気遮断のため封止した状態で本臭化物蛍光体は安定であり,高効率波長変換特性を1年間以上保持している.本材料系ではDy^<3+>が1.3μm光の吸収中心(^6H_<15/2>-^6H_<9/2>遷移)として慟き,低フォノンエネルギー臭化物母体中でDy^<3+>の励起準位からの多フォノン緩和を抑制することにより,Er^<3+>発光中心にエネルギー伝達した後発光させている.臭化物中ではエネルギー伝達効率が低いためDy^<3+>吸収中心を大量添加できたことも,本蛍光体での効率改善の一因である.その他,波長変換過程やEr^<3+>からDy^<3+>へのエネルギー逆伝達過程についても論じた.
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-12-25