下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
在固态激光材料中存在一种现象，当激活离子的浓度到达一定值的时候，荧光效率随着激活离子浓度的增加反而降低，这种现象被称为浓度淬灭效应。
这个现象可以被理解为，当激活离子掺入激光基质中，在低浓度时这些激活离子可以看作彼此孤立的发光中心。随着激活离子的浓度不断增加，单个离子开始静电相互作用。作为结果，用来激发发光中心的A离子能量可能转移到B离子中去。我们先忽视显而易见的辐射过程能量转移的事实，认为该转移过程是无辐射发生的， A和B之间发生转移的条件是A的一个能级必须退化为B的激发能级，如图 2.13 所示。 A和B两个发光中心之间的相互作用可能通过两个本质上不同的机制进行：如果两个发光中心相距很远以至于它们的电荷云不会重叠，那么唯一可能的是A和B粒子之间的库仑相互作用发生能量转移；当两者的电荷云重叠时，通过A和B的电子之间交换作用也可能发生能量转移。
图 2.13 两个发光中心间能量转移过程示意图
浓度淬灭的一般理论模型假定：当掺杂浓度高于临界浓度时，掺杂离子之间的距离变得如此之小，以至于这些离子之间发生能量转移，使激发能通过晶体迁移到达发生非辐射跃迁的去激发位置。这些去激发位置（杀手位置）可能是晶体中其他杂质、缺陷和表面部位，等等。最终，掺杂过渡金属离子和稀土离子固体的材料，随着掺杂离子浓度的增加，衰变的时间减小了，量子效率降低了。显然，浓度淬灭效应可能会限制激光运转的可能性。