$Er^{3+}:LaF_3와\;Er^{3+}:YAlO_3$에서의 적외선으로부터 가시광선으로의 상방전환

Intrared-to-visible upconversion in $Er^{3+}:LaF_3와\;Er^{3+}:YAlO_3$ crystals

1at.% Er$^{3+}$ :LaF$_{3}$와 1at.%Er$^{3+}$ :YAlO$_{3}$ 결정체에 대해 780-820nm에서 펌핑하여 적색, 녹색 및 청색이 상방전환 형광 발생을 상온과 14K에서 연구하였다. 두 재료에 대해 Er$^{3+}$ 이온의 $^{4}$I$_{9}$ 2/준위를 펌핑하기 위해 연속 출력의 티나튬 사파이어 레이저를 사용하였다. 이러한 $^{4}$F$_{9}$ 2/, $^{4}$S$_{3}$2/, $^{2}$P$_{3}$2/로부터 상방전환의 형광 발생 과정이 다단계 흡수와 교차 완화의 에너지 전달에 의한 것임을 스펙트럼의 분석을 통행 밝혀내었다.

We studied the red, green and blue upconverted emission in 1 at.% $Er^{3+}: LaF_3$ and 1 at.% $Er^{3+}:YAlO_3$ crystals y pumping in 780~820 nm range at 14 K and 295 K. A cw titanium-sapphire laser was used to pump the $^4I_{9/2}$ level in two materials. The spectral analysis of the emission from $^4F_{9/2},\;^4S_{3/2}$ and $^2P_{3/2}$ levels allowed to reveal the upconversion process with multi-step absorption and cross-relaxation energy transfer.