卤化银多晶光纤传输CO2激光性能的研究

通过采用高真空熔炼、反应气氛下区域融熔和高真空石英安瓿内单晶生长等特殊工艺方法对卤化银原料进行提纯,并用热挤压成型方法制得卤化银光纤．本文研究了卤化银原料的提纯和光纤成型工艺对损耗的影响,研究结果表明,增加提纯次数可降低卤化银光纤预制棒的吸收系数．通过合理控制工艺参数,提纯后的卤化银原料制成的光纤预制棒,经ＣＯ_２激光量热计法测量在１０．６μｍ处的吸收系数＜５×１０^－4ｃｍ^－１,热挤压成型的光纤在１０．６μｍ处的损耗为０.３～０.５ｄＢ／ｍ,直径φ１０ｍｍ、长度１．６４ｍ的光纤可传输ＣＯ_２激光功率＞２０Ｗ．     

反应氯气气氛下卤化银光纤原料的超提纯

采用反应氯气气氛下水平区域熔融生长单晶的方法对卤化银原料进行超提纯,反应氯气气氛是由裂解低沸点碳氯化合物得到;化合物的通式为ＣＨ_ｎＣｌ_４－ｎ(ｎ＝０,１,２)．提纯的温度为４５０~５００℃,温区移动速度为０．２~０．８ｍｍ/ｍｉｎ;载流气体Ａｒ的流量为８０~１６０ｍＬ/ｍｉｎ．提纯后的卤化银原料红外吸收光谱显示,在４０００~８００ｃｍ^－１(２．５~１２．５μｍ)区域内的吸收随波长的增加而降低,中红外４０００~６００ｃｍ^－１(２．５~１６μｍ)区域是卤化银材料最佳的传输波段．用此原料制成的光纤可传输３．３~１６μｍ中红外光谱;传输１０．６μｍＣＯ_２激光的损耗为０．３~０．５ｄＢ/ｍ．     

卤化银多晶红外光纤显微结构与相关性能的研究

借助ＴＥＭ、ＸＲＤ、硬度微观测量等方法,研究了卤化银多晶红外光纤的显微结构与相关性能的关系．发现光纤是以ＡｇＣｌ_ｘＢｒ_１－ｘ。多晶体为主骨架,纳米晶粒Ａｇ镶嵌其中．由纳米晶粒带来的损耗光纤的散射损耗增加很小,即ＡＮλ^－４通过控制光纤的制备工艺条件,可以改变光纤的晶粒大小和光纤硬度．     

卤化银多晶光纤传输CO2激光性能的研究

通过采用高真空熔炼,反应气氛下区域融熔和高真空石英安瓿内单晶生长等特殊工艺方法对卤化银原料进行提纯,并用热挤压成型方法制得卤化银光纤。本文研究了卤化银原料的提纯和光纤成型工艺对损耗的影响,研究结果表明,增加提 次数可降低卤化银光纤预测棒的吸收系数。     

卤化银多晶光纤热挤压成型的研究

采用热挤压法成型制备出卤化银多晶光纤．光纤端面扫描电镜形貌分析结果显示,挤压温度１２０～２１０℃,晶粒大小基本不变,晶粒尺寸１～２μｍ．挤压温度＞２１０℃后,随着挤压温度升高挤压压力降低,在２５０℃时晶粒尺寸５～１０μｍ,挤压温度的升高导致卤化银多晶光纤的晶粒长大,引起光纤散射损耗的增高．挤压模具中加入润滑剂可同时降低挤压压力和挤压温度,但引起光纤传输损耗的增加．     

热处理对卤化银多晶光纤显微结构的影响Q

热挤压法成型的卤化银多晶光纤,经不同温度热处理后,光纤的显微结构发生了变化.扫描电镜形貌分析结果显示,热处理温度T≤170℃,显微结构未发生变化,晶粒尺寸12.T=200℃时,晶粒尺寸10～20μm;T=250℃时,晶粒尺寸20～30μm;T=300℃时,晶粒尺寸30～40μm.光纤显微硬度测量结果也显示,热处理温度>170℃后,光纤的显微硬度随热处理温度的升高而降低,在200℃附近硬度降至最低值.     

卤化银光纤式CO2激光手术刀

卤化银多晶光纤「ＡｇＣｌｘＢｒ（１－ｘ），０≤ｘ≤１」是一种性能优良的中红外传能光纤。光纤原料采用高真空熔炼、氯气气氛下区域融熔和高真厂长发瓿内单昌生长等特殊工艺方法提纯，光纤用热挤压法成型。已制成的直径Φ１．０（ｍｍ）光纤Ｌ＝１．６４（ｍ）输出ＣＯ２激光功率〉２０（Ｗ），损耗０．３￣０．５ｄＢ／ｍ，Ｆｏｒｕｒｉｅｒ红外光谱（ＦＴＩＲ）测量结果显示，光纤在４￣１６μｍ波段内有良好的透过率，用光纤制     

卤化银多晶光纤CO2激光手术刀的研制

卤化银多晶光纤（AgClxBr(1-x),0≤x≤1）是一种传输中红外激光性能优良的光纤，可应用于CO2激光手术治疗，光纤原料采用高真空熔炼法提纯（物理提纯）和氯气气氛下水平区域熔融超提纯（物理与化学结合）两种方法提纯，光纤用热挤压成型，制成光纤式CO2激光传感输系统（光纤式CO2激光手术刀），配有普通型和内腔专用型两种结构输出,端头。     

新型GeS2-Ga2S3-KBr系统玻璃的形成及性能

本文研究了GeS2－Ga₂S₃－KBr系统玻璃的形成范围．根据玻璃的红外光谱、可见光谱、特征温度、热膨胀、电导、析晶和耐水性测试结果,该系统玻璃具有较宽的透过波段（0．45～11．5μm）,透过率大于60％;较高的转变温度、热膨胀软化温度（355℃）和析晶温度（593℃）;23℃时玻璃的电导率为10^-9～10^-12S／cm,270℃时电导率为10^-4～10^-6s／cm;玻璃耐水性较好．     

重力对流效应与晶体生长

本文应用高温实时观察法显示了二种对流状态：扩散一平流状态和扩散-重力对流状态,并测出它们的特征扩散长度为0.01～0.1cm．通过晶体旋转生长,计算了质量、热量和动量变换区厚度,数值分别为7．5×10^-3Cm;86×10^－2cm和44×10^－1.     

掺铒碲酸盐玻璃的热力学稳定性和光谱性质的研究

分析了掺Er³⁺碲酸盐玻璃的热力学稳定性能,研究了掺Er3+碲酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质;应用Judd-Ofelt理论计算了碲酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数Ω(Ω₂=4.79×10^-20cm², Ω₄=1.52×10^-20cm²,Ω₆=0.66×10^-20_cm2),计算了离子的自发跃迁几率,荧光分支比;应用McCumber理论计算了Er3+的受激发射截面(σ_e=10.40×10^-21cm²)、Er³⁺离子⁴I_13/2→⁴I_15/2 发射谱的荧光半高宽(FWHM=65.5nm)及各能级的荧光寿命(⁴I_13/2能级为τ_rad=3.99ms);比较了不同基质玻璃中Er3+离子的光谱特性,结果表明掺铒碲酸盐玻璃更适合于掺Er³⁺光纤放大器实现宽带和高增益放大.     

二氧化钛薄膜的三阶非线性光学特性

采用脉冲激光沉积技术在熔石英基片上制备了c轴取向的锐钛矿相TiO₂薄膜.通过X射线衍射和原子力显微镜对薄膜的结构、结晶性和表面特性进行了表征.通过透射光谱计算得到TiO₂薄膜折射率约为2.1,光学带隙约为3.18eV.结合飞秒激光和Z扫描方法测量了薄膜的超快非线性光学特性,结果表明：锐钛矿TiO₂薄膜具有负的非线性吸收系数和负的非线性折射率,其大小分别为-6.2×10^-11m/W和-6.32×10^-17m²/W,对应的三阶非线性极化率的实部和虚部分别为-7.1×10^-11esu和-4.42×10^-12esu.并计算薄膜的优值比T=βλ/n₂≈0.8,表明锐钛矿相的TiO₂在非线性光学器件方面具有潜在的应用前景.     

可切削的氧化锆陶瓷牙科修复体的制备

通过控制CaO_₂-Al_₂O_₃-SiO_₂硅酸盐玻璃粉体,在1300℃低温下液相烧结获得热膨胀系数在7.19×10 ^-6/℃和8.15×10^-6/℃范围内,与修复体饰瓷相近,其强度在340～360MPa,韧性在2.7～3.5 MPa·m^I/2,可切削性与In-Ceram相当的氧化锆陶瓷牙科修复体.     

纳米ZnO对纳米ZrO2(8Y)致密特性及电导率影响研究

采用纳米ZrO₂(8Y)粉和纳米ZnO粉为原料,对掺少量ZnO的ZrO₂(8Y)进行无压烧结研究.实验结果表明,掺少量的ZnO能促进ZrO₂与Y₂O₃的反应,加快四方相向立方相的转变,样品致密度和电导率显著提高.掺0.5wt％ZnO样品在1200℃煅烧2h的陶瓷致密度为94％,700℃时的电导率为9.02×10^-3cm-1·Ω^-1.     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备的 Ｓｂ掺杂 ＳｎＯ２薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚,紫外－可见光区透射率、反射率等性质,详细研究了Ｓｂ掺杂ＳｎＯ_２薄膜电学与光学性能．实验发现,薄膜具有良好的透光性和较高导电性,膜内载流子浓度高达１０^２０ｃｍ^－３,电阻率～１０^－２Ω·ｃｍ,透光率高达 ９０％,ＳｎＯ_２膜禁带宽度 Ｅ_ｇ≈３７～３．８０ｅＶ．     

等离子喷涂铈酸镧热障涂层

采用等离子喷涂铈酸镧（La₂Ce₂O₇, LC）粉末制备了铈酸镧热障涂层（TBCs）.由于等离子喷涂过程中CeO₂的挥发量较多,造成涂层的实际成分为La₂Ce_1.66O_4.32,与原始粉末成分相比有所偏离.在1400℃下经240h热处理后LC涂层发生轻微的分解.在1000℃下LC块材的热导率约为0.51W/(m·K),比传统的氧化钇部分稳定的氧化锆（YSZ）块材的热导率降低了约75%.LC涂层的热膨胀系数（CTE）在450～1100℃范围内介于10×10^-6～13×10^-6K^-1,与相应温度范围内的YSZ相比较高.热膨胀性能测量表明,LC涂层从室温升到1250℃时发生轻微的烧结,在1250℃保温过程发生明显的烧结现象.LC热障涂层在1100℃条件下经60次热循环后从陶瓷层内部发生剥落.     

用不含有机模板剂的晶化液在多孔α-Al2O3管上合成ZSM-5沸石膜

采用不含有机模板剂的晶化液在平均孔径为2μm的多孔α-Al₂O₃管上合成了ZSM-5 沸石膜.纳米ZSM-5沸石晶种的摩尔组成为9TPAOH:25TEOS:0.25 Al₂O₃:480H₂O.多孔α-Al₂O₃载体管外表面用这些粒度为100nm左右的晶种悬浮液浸涂、干燥后,依据纳米ZSM-5 沸石晶种的DTA/TG进行煅烧,在不含有机模板剂的摩尔组成为67Na₂O:Al₂O₃:240SiO₂: 6000H₂O晶化液中合成了ZSM-5膜.XRD确定膜晶体为ZSM-5沸石,SEM表明沸石膜无缺陷,膜厚度约为8μm.制备的ZSM-5沸石膜H₂的渗透率为1.50×10-6mol·m²·s^-1·Pa^-1,理想分离因数α_H/N2为3.85左右.