新型GeSe2-Ga2Se3-KI系统硫卤玻璃形成的研究

开发了有高含量碱金属离子的新型硫化物玻璃.合成了GeSe2-Ga2Se3-KI系统的玻璃样品.研究了该系统的玻璃形成区并用孤对电子理论进行了解释.讨论了Ga2Se3和KI对玻璃形成能力的影响.给出了该系统玻璃的密度、特性温度、Raman和可见一红外光谱等.实验结果表明:该系统具有较广的玻璃形成区,某些组成,如摩尔组成为50 GeSe2 25Ga2Se3 25KI的样品具有良好的热学和光学性质,其表征热稳定性的特征温度差大于120K,玻璃透光范围从590nm到14.2μm.     

Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃的能量传递和上转换发光

制备了Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃.研究了980 nm泵浦下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于吸收光谱对Pr3+在TZN玻璃进行了Judd-Ofelt分析,计算了荧光跃迁几率,激发态辐射寿命,和荧光分之比.在450-750 nm范围内有多处上转换荧光,依次为479 nm(3P0→3H4),542 nm(3P0→3H5),589 nm(1D2→3H4),621 nm(3P0→3H6),651 nm(3P0→3F2)和687 nm(1D2→3H5).其中651 nm(3P0→3F2)红光明显强于其它以Pr3+ 3P0为初始能级的上转换光(479 nm,542 nm,621 nm).通过Dexter理论,计算得到了碲酸盐玻璃中Yb3+→Pr3+共振能量转移参数为CD-A=2.67×10-40 cm6/s, 转移效率为16.5%.     

Er3+/Ho3+共掺GeS2-In2S3-CsI玻璃上转换发光和能量传递研究

用熔融急冷法制备了系列Er3+/Ho3+共掺80GeS2-10in2S3-10CsI硫卤玻璃,测试了样品的状态稳定性、拉曼光谱、吸收光谱以及上转换光谱.在该样品中出现了强烈的绿光(526、549nm)和红光(660nm),分别对应于2H11/2-4I15/2(Er3+)、4S3/2→4I15/2(Er3+)十5S2(5...     

氯化铯对GeSe_2-Sb_2Se_3玻璃的析晶及红外透过性能的影响

采用熔融-急冷法制备了20GeSe2-(80-x)Sb2Se3-xCsCl(x-2,4,6,8和10,以摩尔计)系列玻璃样品,用热膨胀仪、棱镜耦合仪、差热分析仪等测试了样品的密度、线膨胀系数、折射率、玻璃转变温度T8和析晶开始温度Tx等.讨论了氯化铯(CsCl)对玻璃的热力学性能和红外光学性能的影响.利用修正的Ozawa方程计算了玻璃的析晶活化能Ec.研究表明:CsCl含量增加使玻璃的密度P和折射率n,Tg,Tx,△T(Tx-Tg)下降,Ec也随之降低;CsCl的引入在一定范围内易导致玻璃析晶;随着CsCl含量的增加,玻璃的近红外短波限产生了略微的蓝移,红外长波截止波长基本无变化.     

Ho~(3+)掺杂Ge-Ga-S-CsI玻璃中红外发光性能研究

采用熔融冷却法制备了系列不同Ho3+离子掺杂浓度的Ge-Ga-S-CsI玻璃样品,测试了样品的折射率、吸收光谱以及中红外荧光光谱和Ho3+离子5I6能级荧光寿命.应用Judd-Ofelt理论计算了Ho3+离子在该基质玻璃中强度参数Ωi(i=2,4,6)、能级跃迁振子强度fcal、自发跃迁几率Arad等光谱参数.计算了Ho3+:5I5→5I6(3.86μm)和5I6→5I7(2.81μm)跃迁的多声子驰豫速率.讨论了中红外荧光特性与Ho3+离子掺杂浓度之间的关系.结果表明,在900nm激光泵浦下观察到了2.81和3.86μm两处中红外荧光,分别对应于Ho3+:5I6→5I7和5I5→5I6跃迁,当Ho3+离子掺杂浓度从0.5wt%增加到1.0wt%时,两处中红外荧光强度都随相应增加,计算的Ho3+:5I5→5I6和5I6→5I7跃迁多声子驰豫速率分别为29s-1和34s-1.     

蓝绿光上转换荧光输出的稀土掺杂玻璃研究进展

上转换光纤激光器由于在医疗、生命科学等领域应用逐步加强,近年来受到了广泛的重视.本文简要回顾了上转换发光的发展历程,归纳了能够实现蓝绿光输出的稀土离子的种类,详细阐述了近年来具有蓝绿光输出的上转换发光的不同基质玻璃(氟化物玻璃、硫化物玻璃、碲酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、铋酸盐玻璃、卤氧化物玻璃)的研究进展,最后,对稀土离子掺杂的玻璃上转换发光的研究动向进行了展望.     

Investigation of 2.9 μm luminescence properties and energy transfer in Tm~(3+)/Dy~(3+) co-doped chalcohalide glasses

A series of chalcohalide glasses based on the composition of 0.9(Ge30Ga5Se65)-0.1CsI with different Tm3+/Dy3+-codoped ions concentrations were synthesized by melt-quenching technique.The absorption spectra and 2.9 μm mid-infrared fluorescence spectra of glass samples under 800 nm laser excitation were measured.The results showed that Tm3+ was an efficient sensitizer,which could enhance the Dy3+: 2.9 μm fluorescence intensity significantly.The effective energy transfer between the two rare-earth ions were mainly attributed to the resonance energy transfer from Tm3+:3F4 to Dy3+:6H11/2 level.Emission cross section of 2.9 μm mid-infrared luminescence was also investigated according to Judd-Ofelt theory,σe=2.51×10–20 cm2.     

Dy3+掺杂Ge-Ga-Sb-S-CsI硫卤玻璃的热学特性及析晶动力学研究

采用熔融急冷法制备了系列Dy3+掺杂的70GeS2-10Ga2S3-5Sb2S3-10CsI硫卤玻璃样品.测试了样品的可见-近红外和红外透过光谱,分析了Dy3+的光谱吸收及杂质吸收.测试了样品的DTA曲线,分析了样品的热学特性.利用修正Kissinger方程分析了玻璃转变活化能Et、析晶活化能Ec,根据Johnson-Mehl-Avrami方法计算了结晶动力学参数n.研究结果表明:随着Dy3+掺杂浓度的增加,玻璃吸收光谱增强,转变活化能和析晶活化能先增加后减小,x=0.3wt%的玻璃样品最稳定.析晶过程中为两维晶体生长.     

Li2O掺杂对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和力学性能的影响

采用传统熔体冷却法制备了Li_2O掺杂量(质量分数)为0～3.0%的SiO_2-Al_2O_3-MgO玻璃,探讨了Li_2O掺杂量对玻璃热稳定性、结构稳定性以及力学性能的影响。结果表明:掺杂Li_2O能有效降低玻璃的软化温度;随着Li_2O掺杂量的增加,玻璃的光学带隙先减小后增大,结构稳定性、热稳定性、力学性能先增强后减弱,当Li_2O掺杂量为1.0%时,玻璃的结构最稳定、弯曲和压缩性能最优。     

镱离子敏化与温度对铒离子掺杂碲酸盐玻璃上转换光谱的影响

用熔融-淬冷法制备了玻璃样品系列75TeO₂-20ZnO-(4.6-x)La₂O₃-0.4Er₂O_3-xYb₂O₃ (x=0, 0.4, 0.8, 2.0, 3.2, 4.0), 研究了镱离子的掺入及温度的变化对该玻璃系统上转化光谱的影响, 结果表明: 在常温下, 当Yb³⁺离子浓度达到2mol%时, 上转换红光和545nm绿光都达到了最大值, 此时545nm绿光强度是未掺Yb³⁺时的6倍左右, 红光强度为未掺Yb³⁺时的4倍左右; 当温度在8～300K变化时, 530nm绿光强度随着温度的升高而增大, 545nm绿光与657nm红光强度随着温度的升高首先增大, 在80K达到最大值, 然后随着温度的升高而下降. 通过速率方程, 分析了镱离子的敏化及温度对该玻璃系统上转换光谱的影响.