Materiais dopados com o íon trivalente Tb apresentam intensa emissão no verde (⁵D₄ → ⁷F_j, j = 3, 4, 5 e 6) e fraca na região UV-azul (⁵D₃ → ⁷F_j , j = 4, 5 e 6). A emissão azul pode ocorrer a partir de excitação direta no UV (emissão Stokes) ou por upconversion (emissão anti-Stokes), após a excitação em 488 nm (excitação ressonante no nível ⁵D₄ a partir do estado fundamental). Nesta dissertação analisamos as propriedades da luminescência do Tb³⁺ em vidros aluminosilicato de cálcio com baixa concentração de sílica. Para excitação em 325nm, verificou-se que a intensidade da luminescência verde aumenta linearmente com a concentração, enquanto a emissão azul é fortemente reduzida com o aumento da concentração de Tb³⁺ de 0,5 para 15,0% (% em peso). No caso da excitação em 488 nm, observou-se uma forte saturação das emissões verdes, para intensidades duas ordens de grandeza menores que o esperado. Por meio de um sistema de equações de taxa, mostramos que esse comportamento pode ser explicado pelo mecanismo de absorção do estado excitado (AEE) e, por uma seção de choque de absorção (⁵D₄ → ⁵D₃) aproximadamente duas ordens de magnitude maior do que a do estado fundamental (⁷F₆ → ⁵D₄). Nossos resultados sugerem que a relaxação cruzada envolvendo os níveis ⁵D₄ e ⁵D₃ não é o único mecanismo responsável pela depopulação do nível ⁵D₃ , como tipicamente descrito na literatura. Processos de upconversion por luminescência cooperativa entre íons excitados (⁵D₃: ⁵D₃ ou ⁵D₃: ⁵D₄) e outros mecanismos que envolvem transferência de energia para níveis excitados superiores (4f5d, banda de transferência de carga, matriz hospedeira, defeitos, etc) podem desempenhar um papel significativo neste sistema. Medidas de Z-scan resolvidas no tempo com excitação em 488 nm foram realizadas e não-linearidades de altas ordens foram observadas (n₂, n₄, etc.). A partir do n₂, valores de Δα_p e Δσ da ordem de 10^-25 cm³ e 10^-20cm² foram calculados, respectivamente. Este valor de Δα_p é o mais alto já reportado em materiais dopados com TR, provavelmente devido à baixa energia dos níveis 4f5d para o íon Tb³⁺.

Trivalent Tb-doped materials exhibit strong emission in the green (⁵D₄ → ⁷F_j, j = 3, 4, 5 e 6) and weak in the UV-blue (⁵D₃ → ⁷F_j , j = 4,5 e 6). The blue emission can occur from direct UV excitation (Stokes emission) or by upconversion (anti-Stokes emission) through 488 nm excitation (resonant pump of ⁵D₄ metastable level from the ground state). In this dissertation the luminescence properties of Tb³⁺ doped low silica calcium aluminosilicate glasses are reported and analyzed. The intensity of green luminescence increases proportionally to the concentration while the blue luminescence is strongly reduced with the increase of Tb³⁺ concentration from 0.5 up to 15.0 wt%. In the case of 488 nm excitation, a saturation behavior of the green emission is observed at intensities two orders of magnitude smaller than expected for bleaching of the ground state population. Using a rate equation model, we show that this behavior can be explained by an excited state absorption (ESA) from ⁵D₄ to upper levels, with an absorption cross section two orders of magnitude larger than the ground state absorption. The effect of ESA could also be observed by the shortening of the green emission risetime with the increase of pump intensity. We infer that the CR is not the only loss mechanism responsible for the ⁵D₃ depopulation. Cooperative upconversion from a pair of excited ions (⁵D₃:⁵D₃ or ⁵D₃:⁵D₄) and other mechanisms involving upper lying states (4f5d, charge transfer, host matrix, defects, etc.) may play a significant role. Time-resolved Z-scan measurements were also performed at 488 nm high order nonlinearities were observed (n₂, n₄, etc.). From n₂, Δα_p and Δσ of the order of 10^-25 cm³ and 10^-20cm², respectively, were obtained. This Δα_p value is the highest ever reported for a RE doped material, it seems to be due to the low energy value of the 4f5d state in Tb³⁺.