隨著信息測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品在全球信息化進(jìn)程中發(fā)揮著不可或缺的關(guān)鍵作用,傳感技術(shù)的進(jìn)步已成為當(dāng)今新技術(shù)革命和信息社會(huì)的關(guān)鍵因素。近年來(lái),伴隨著工業(yè)領(lǐng)域溫度控制和監(jiān)測(cè)要求的不斷提高,新型光纖溫度傳感器不斷涌現(xiàn),例如半導(dǎo)體吸收型、F-P干涉型、光纖光柵（FBG）、分布式等。其中,熒光光纖溫度熒光測(cè)溫技術(shù)是光纖技術(shù)和熒光材料相結(jié)合的產(chǎn)物,由于具有可以抗電磁干擾、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn),引起了科研界廣泛的關(guān)注。熒光溫度傳感器的研究核心是熒光材料,例如稀土摻雜的熒光材料,其在激勵(lì)光激發(fā)下輻射出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的可見(jiàn)光,即熒光。熒光材料的選擇決定了傳感器的溫度范圍、靈敏度和穩(wěn)定性。鎢碲酸鹽玻璃聲子能量低、熔化溫度低、折射指數(shù)高、稀土摻雜溶解度等優(yōu)良特性,是傳感器應(yīng)用的首選材料。本文針對(duì)這一問(wèn)題基于熒光強(qiáng)度比技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和搭建了一種新型點(diǎn)式全光纖溫度傳感裝置。（1）采用高溫固相反應(yīng)法制備了鎢碲鍺玻璃,X-ray衍射圖樣（XRD）確認(rèn)了玻璃的形態(tài),通過(guò)差熱和拉曼測(cè)試,證明鎢碲鍺玻璃具有高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)中用它來(lái)校準(zhǔn)溫度計(jì),溫度計(jì)的可操作溫度范圍為300-600K,在此溫度范圍內(nèi),它顯示出優(yōu)異的線性度（r... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SET過(guò)程[3]

中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2稀土離子摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料1.2.1上轉(zhuǎn)換發(fā)光原理上轉(zhuǎn)換發(fā)光是發(fā)光離子吸收低能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)然后以輻射躍遷的形式回到基態(tài)，其中大部分能量用于發(fā)光，稀土元素以其豐富多樣的亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的優(yōu)點(diǎn)成為研究的熱點(diǎn)，并應(yīng)用于生物醫(yī)療、顯像技術(shù)、光學(xué)器件等領(lǐng)域。稀土離子有三種主要的上轉(zhuǎn)換發(fā)光形式；ET(能量轉(zhuǎn)移，EnergyTransfer)、ESA（激發(fā)態(tài)吸收，ExcitedStateAbsorption）和PA（光子雪崩，PhotonAvalanche）。(1)ET其中能量傳遞的條件是：敏化離子的吸收能力必須非常強(qiáng)再就是敏化離子吸收能量必須和所轉(zhuǎn)移離子的能級(jí)對(duì)的能量相匹配。能量傳遞的方式主要有以下幾種。1)連續(xù)能量傳遞圖1-1SET過(guò)程[3]如圖1-1是能量連續(xù)傳遞(SET)的示意圖[3]，它是在不同離子間的傳遞。即一個(gè)離子接收另一個(gè)離子的能量躍遷到更高能級(jí)然后再以無(wú)輻射躍遷的形式回到基態(tài)的過(guò)程。2)交叉弛豫圖1-2CR過(guò)程[3]

中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文3如圖1-2是交叉弛豫過(guò)程，它在相同或不同離子間傳遞。即一個(gè)離子接收另一個(gè)離子的能量躍遷到更高能級(jí)然后再以無(wú)輻射躍遷的形式回到能量較低狀態(tài)的過(guò)程。3)合作上轉(zhuǎn)換圖1-3CU過(guò)程[3]合作上轉(zhuǎn)換發(fā)生在三個(gè)離子之間，原理如圖1-3所示。即兩個(gè)離子吸收能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后再把能量傳遞給第三個(gè)離子，使第三個(gè)離子躍遷至更高的激發(fā)態(tài)。然后這兩個(gè)離子再以無(wú)輻射躍遷的形式回到基態(tài)。從這里我們知道影響上轉(zhuǎn)換過(guò)程的重要因素是離子間的相互作用，當(dāng)然摻雜濃度也會(huì)所影響。這在本節(jié)的后面詳細(xì)介紹。(2)ESAESA(激發(fā)態(tài)吸收)原理可以看成一個(gè)簡(jiǎn)單的上轉(zhuǎn)換發(fā)光，這里不再贅述。(3)PA光子雪崩是能量傳遞和激發(fā)態(tài)吸收共同作用的過(guò)程，也就是說(shuō)離子直接吸收激發(fā)態(tài)能量，再通過(guò)交叉弛豫作用就可得到高效上轉(zhuǎn)換發(fā)光，能有效利用能量，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)需要單一泵浦激發(fā)且波長(zhǎng)必須匹配激發(fā)時(shí)所需躍遷的能級(jí)差或者摻雜稀土濃度摻雜足夠大。1.2.2影響上轉(zhuǎn)換發(fā)光因素上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率是衡量熒光材料的重要因素，也是材料能否應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的必備條件�？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面入手來(lái)提高熒光材料的發(fā)光效率，如：熒


本文編號(hào)：3060151