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采用柠檬酸-凝胶燃烧法和共沉淀法制备 Tm:YbSAG陶瓷粉体,采用冷等静压-真空烧结法制备Tm:YbSAG透明陶瓷。探究粉体制备的最佳条件时,选取Tm3+掺杂摩尔分数为2%,Al与Sc的原子个数比为2:3的Tm:YbSAG样品。柠檬酸-凝胶燃烧法制备粉体的最佳工艺条件为:煅烧温度为1000℃;溶液pH=1.5;升温速率为3.0℃/min。共沉淀法制备粉体的最佳工艺条件为:沉淀剂为碳酸氢铵;终止滴定酸碱度pH=8;煅烧温度为1100℃。采用冷等静压-真空烧结法制备出φ10mm×1.5mm的Tm:YbSAG陶瓷,在可见光范围内透过率为60%,在中红外范围内透过率达到75%以上。陶瓷的烧结工艺条件为:烧结温度为1800℃;真空度为2.0×10-3pa;保温时间为20h;退火处理温度为1400℃;退火处理时间为20h。 测试了粉体的结构和光谱性能,结果证明粉体样品符合镱钪铝石榴石结构。在Tm3+掺杂摩尔分数2%-8%的范围内,Tm:YbSAG粉体的激发峰均出现在373nm处,对应于Tm3+的3H6→1D2跃迁;Tm:YbSAG粉体的发射峰均出现在456nm处,对应于Tm3+的1G4→3H6跃迁;在980nm泵浦光激发下,Tm:YbSAG粉体出现双光子连续吸收的上转换发光过程,随着掺杂摩尔分数的升高,上转换蓝光发射强度几乎不变,上转换红光发光强度逐渐降低。