频率上转换掺稀土氧氟纳米微晶玻璃的研究进展

综述了近年来用于上转换发光的掺稀土离子氧氟微品玻璃的研究概况，阐述了氧氟微品玻璃作为上转换发光材料的发展和研究中问题，提出了值得进一步研究的工作并对掺稀土离子氧氯微晶玻璃未来的前景作了展望。     

γ辐照及热退火对光热折变玻璃光学性能的影响

对光热折变(Photo-thermal-refractive, PTR)玻璃在总剂量分别为0.35、1、10及100 kGy的γ射线下辐照, 并进行热退火处理, 采用吸收光谱、光致发光光谱及EPR电子顺磁共振谱研究了光热折变玻璃在γ射线辐照下的辐照机理。研究结果表明, γ辐照后的PTR玻璃在可见波段的吸收主要由银原子Ag⁰、银分子簇Ag₂、银分子簇Ag₃、银纳米颗粒Ag_m⁰及非桥氧空穴中心HC₁及HC₂引起; 在不同剂量γ射线辐照下, 玻璃基质中的变价离子(Ag⁺、Ce³⁺)价态先发生变化, 同时玻璃基质中的非桥氧键发生电离, 形成了非桥氧空穴型缺陷中心HC₁、HC₂。进一步增加辐照剂量, 产生了银的分子簇Ag₂和Ag₃; 同时玻璃基质中非桥氧空穴中心HC₂的浓度增大, 导致在639 nm附近的吸收增强。分别在不同温度下对辐照后的PTR玻璃进行相同时间的热处理及在低于T_g(玻璃转变温度)的温度下进行不同时间的热处理, 观察到250 ℃退火后PTR玻璃中HC₁及HC₂缺陷中心发生漂白; 并在430 ℃退火后出现了银纳米颗粒的吸收峰, 该吸收峰随退火时间的延长发生了红移及展宽。     

Energy transfer between Gd^3＋ and Tb^3＋ in phosphate glass

The phosphate glass doped with Gd3+,Tb3+ and Gd3+/Tb3+ were prepared by high temperature melting.The photo-luminescence behavior of Gd3+ and Tb3+ in phosphate glass were investigated by absorption,excitation,and emission spectroscopy.Energy transfer between Gd3+ and Tb3+ in phosphate glass was studied,and it was found that there were two energy transfer mechanisms between Gd3+ and Tb3+ in phosphate glass: one was from 4f7 level of Gd3+ to the 4f8 level of Tb3+,and the other was from 5d level of Tb3+ to 4f7 level of Gd3+.The new findings would be beneficial for the study of Tb3+-doped scintillating phosphate glass.     

辐射光致发光剂量计玻璃的制备与性能

采用传统的熔融冷却法制得5种不同Li/Na原子比(7∶0、5∶2、1∶1、2∶5、0∶7)的辐射光致发光剂量计玻璃,研究结果揭示了玻璃性能随玻璃组成的变化规律。混合碱作用下玻璃的化学稳定性在Li/Na原子比为5∶2时为最佳,本底剂量则在Li/Na原子比为2∶5时为最差。用钠离子取代锂离子后,钠离子半径大于锂离子半径（r_Na⁺＞r_Li⁺）,Na-O键较Li-O键弱,使得玻璃的紫外截止边红移。玻璃中钠离子含量增加使分子量增大,密度随之增大。在337 nm紫外光激发下,荧光强度随玻璃中钠离子含量的增加而增强。电子顺磁共振实验（EPR）表明,随着玻璃中钠离子含量的增加,荧光能增大时间变短。研究结果为在玻璃剂量计实际应用中选择合适的玻璃组成提供依据。     

铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光性质

研究了氙灯抽运脉宽、输出耦合镜的反射率、铒玻璃工作温度以及工作重复频率对铬镱铒共掺磷酸盐玻璃激光输出能量的影响。结果表明,对于输出能量,抽运脉宽为2.3 ms(10%最大幅度间)时较好;综合考虑激光阈值和斜率效率,输出耦合镜的反射率为85%时较好。此外,如同大多数激光介质那样,铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光输出能量随铒玻璃工作温度的升高和工作重复频率的增加而降低。     

玻璃平面波导的热键合制备与界面扩散研究

铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导在散热和抑制非线性效应方面具有独特优势,可开发作为近红外1.5 μm高平均功率固体激光器的增益介质,具有重要意义。文中应用光胶热键合方法制备铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导,研究了预键合阶梯升温过程对键合质量的影响。通过电子探针表面分析（EPMA）得到键合温度和键合时间对键合界面分子扩散层厚度的影响,并根据Fick第二定律,探讨了一维等效假设下的芯层玻璃中的Yb3+扩散机理,建立了热键合过程中的固-固界面分子扩散模型。最终通过选择最优的热处理工艺参数,得到了键合质量良好且键合强度达到11.63 MPa的芯层厚度为100 μm的三明治结构平面波导。     

稀土掺杂光功能玻璃及器件应用（特邀）

稀土的发光和激光性能都是由其4f电子在不同能级之间的跃迁产生的。由于稀土离子的独特性能,使得稀土掺杂光功能玻璃无论作为主动还是被动元器件,均在高功率激光系统发挥着重要作用。掺钕磷酸盐激光玻璃和掺铒磷酸盐激光玻璃,具有高稀土离子掺杂浓度、大尺寸和高均匀制备特性,分别是1 um和1.5 um人眼安全波段重频-大能量激光器的重要增益介质材料;光致热折变玻璃及体光栅器件,可实现波长选择和模式选择功能,具有衍射效率高、热稳定性好和抗损伤阈值高等特点,是高功率激光系统中重要的、多功能元器件。文中主要介绍了上海光机所最近几年在掺钕磷酸盐激光玻璃,掺铒磷酸盐激光玻璃以及掺铈的光致热折变玻璃及体光栅器件的研究进展。     

铒玻璃在1.54μm实现1 Hz下3 J和5 Hz下0.6 J的激光输出

近年来,随着激光告警、激光指示、风速测量、激光雷达尤其是激光美容等方面的需求逐渐增加,要求掺铒激光玻璃能够实现比以往更高行政管理频率以及理大能量的激光输出,其中对脉冲能量的要求达1～10J.     

氟磷酸盐玻璃的应用研究进展

氟磷酸盐玻璃系统南于其特殊的光学性能和优良的机做与热学性能一直是特种光学玻璃材料领域的一个研究热点。总结了氟磷酸盐玻璃的分类及玻璃组分与其结构的关系，综述了氟磷玻璃在光学器件、高能高功率激光玻璃、光纤激光器、光纤放大器及上转换发光基质材料等领域上的应用，并对其未来的发展进行了展望。     

新型掺铒离子氧氟碲酸盐玻璃的光谱性质

探求新的具有优良的热学和光学性能的基质玻璃系统，是获得具有宽带宽和增益平坦的掺Er^3＋光纤放大器（EDFA）的一种有效途径。制备了一种新型氧氟碲酸盐玻璃TeO2-BaF2-LaF3，并对其热学性能和光学性质进行了测试。应用乍得-奥菲尔特（Judd-Ofelt）理论计算了Er^3＋离子的J-O理论参量和荧光寿命r。探讨了氟化物的引入对碲酸盐玻璃结构的改变的影响，并分析了其对玻璃的热学性质和光学性质的影响。实验发现，获得的氧氟碲酸盐玻璃具有优良的热学稳定性（△T=156.6C），宽的荧光半峰全宽（72nm），长的荧光寿命（r=4．9ms）以及良好的平坦增益特性。该玻璃系统有望成为新的宽带光纤放大器用基质玻璃材料。