WO3/Nb2O5掺杂对碲酸盐玻璃热学性质和拉曼光谱特性的影响

报道了钨碲酸盐玻璃系统TeO₂-ZnO-Na₂O-WO₃ 和钨铌碲酸盐玻璃系统TeO₂- ZnO-Na₂O-Nb₂O₅-WO₃抗析晶热稳定性和拉曼光谱特性. 实验研究了掺杂WO₃和Nb₂O₅对碲酸盐玻璃抗析晶热稳定性和拉曼光谱特性的影响, 并分析讨论了掺杂碲酸盐玻璃拉曼谱带展宽机制. 结果表明, 掺杂WO₃和Nb₂O₅较大地提高了碲酸盐玻璃的抗析晶热稳定性, 钨铌碲酸盐玻璃最大抗析晶热稳定性ΔT达154℃. 拉曼光谱研究表明,WO₃和Nb₂O₅的加入使碲酸盐玻璃在921和862cm^-1附近出现特征谱带, 导致拉曼光谱中高频移区从550cm^-1延伸扩展到950cm^-1, 从而有效地拓宽了碲酸盐玻璃的拉曼带宽, 钨铌碲酸盐玻璃最大拉曼光谱半高宽可达355cm^-1. 实验研究表明,钨铌碲酸盐玻璃是宽带拉曼光纤放大器的候选材料之一.     

激光器用Yb3+掺杂钨锌镧碲酸盐玻璃的热学、光谱和激光性质

设计组成为70TeO2—(20—x)ZnO—xWO3—5La2O3—2．5K2O—2．5Na2O—1Yb2O3(x=0，5，10，15和20mol％)的碲酸盐激光玻璃，测试了物理性质、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命，计算了Yb^3 离子的吸收截面、受激发射截面、荧光有效线宽等参数．结果表明，随着WO3含量的增加，玻璃的热稳定性下降；当x=15mol％时，具有体系中最好的光谱性质：高的受激发射截面(1．32pm^2)、长的荧光寿命(0．93ms)和宽的荧光有效线宽(74．5nm)，通过激光性能评价，最小泵浦强度为0．92kW／cm^2，表明掺Yb^3 该组分碲酸盐玻璃是实现高能短脉冲可调谐激光器的理想增益介质。     

Er3+在TeO2-WO3-La2O3玻璃中的光谱性质和热稳定性研究

制备了掺铒的玻璃样品TeO2-WO3-La2O3．测试了样品的吸收光谱、荧光光谱以及玻璃的热稳定性．应用Juddo-Ofelt理论计算了玻璃的三个强度参数Ωt（t=2、4、6），电偶极跃迁谱线强度以及磁偶极跃迁谱线强度，分析了强度参数Ω2和玻璃成分变化的关系．应用McCumber理论计算了Er^3＋在1．5μm处的受激发射截面．TeO2-WO3-La2O3玻璃在La2O3的含量〉5mol％时，未发现析晶开始温度（Tx），说明这种玻璃材料适合于光纤的拉制．研究结果表明TeO2-WO3-La2O3是制备宽带光纤放大器的理想基质材料．     

碱金属和碱土金属对掺Tm3+碲酸盐玻璃光谱性质的影响

研究了碱金属和碱土金属离子修饰的掺铥碲酸盐玻璃的光谱性质,讨论了碱金属和碱土金属对掺铥碲酸盐玻璃J-O强度参数、1.46μm荧光发射强度、荧光半高宽、受激发射截面等光谱性质的影响,并与一些传统氧化物玻璃进行了比较.研究表明碱金属Li 和碱土金属Ba2 掺碲酸盐玻璃更适宜用作掺铥光放大器基质.含Li 的碲酸盐玻璃展现出7.90×10-21cm2的高发射截面;含Ba2 碲酸盐玻璃具有7.55×10-21cm2的高发射截面、103nm的荧光半高宽.     

Nd：碲酸盐玻璃的光谱和激光性质

对比了各种激光玻璃的光谱性质，指出碲酸盐玻璃是一咱理想的激光介质，并资产在室温下实现了钛宝石激光器泵浦了Ｎｄ：碲酸盐块体玻璃的激光发射，激光阈值４．２０ｍＪ，斜率效率１４．７％。     

掺铒碲酸盐玻璃光谱性质的J-O计算

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=0.66×10-20cm2),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(σe=10.40 × 10-21cm2)、Er3+离子4I13/2→4I15/2发射谱的荧光半高宽(FWHM=65.5nm)及各能级的荧光寿命(4I13/2能级τrad=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.     

掺Er3+碲酸盐玻璃光谱性质和热稳定性的提高研究

用高温熔融法制备了摩尔组分百分比为70TeO2-20(ZnO、WO3,AlO1.5)-9NaO0.5-1ErO1.5的碲酸盐玻璃样品.测量了玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱,用差热分析方法(DTA)测试了玻璃的热稳定性.结合Judd-Ofelt理论和McCumber理论分别计算得到了三种玻璃样品的强度参数Ω1(t=2,4,...     

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.     

Pr3+掺杂铋碲酸盐玻璃的热膨胀与可见荧光发射

制备了Pr3 掺杂的高折射率7.5Li2O-7.5K2O-5BaO-5Bi2O3-75TeO2重金属铋碲酸盐玻璃.测定了玻璃的热膨胀曲线,计算了样品的热膨胀系数α,转变温度Tg和软化温度Tf.紫外灯下观察,Pr3 掺杂的玻璃样品发出橙红光.室温下记录了玻璃样品的吸收、激发和荧光发射光谱.光谱分析表明:紫外灯、蓝色激光二极管、蓝色发光二极管,以及氩离子激光器是Pr3 掺杂铋碲酸盐玻璃的有效激发光源.     

TeO2-Nb2O5-BaCl2-AlF3玻璃系统结构及光学性能研究

用传统熔融法制备了一种新型的氧卤碲酸盐玻璃:(80-x)TeO2-10Nb2O5-10BaCl2-xAlF3(x=10、20和30),用密度比重天平、玻璃热膨胀仪、棱镜耦合仪、显微拉曼光谱仪和红外-可见-紫外分光光度计研究了组分变化对物理性能、结构及光学性质的影响。研究结果表明,随着玻璃中AlF3含量增加,玻璃的密度和折射率减小;在Tg温度前,玻璃的平均线膨胀系数α减小;玻璃的热稳定性增强;玻璃结构中的双三角锥体[TeO4]和变形的双三角锥体[TeO3+1]以及三角棱锥体[TeO3]相对含量都相应减少;玻璃在紫外吸收边出现了蓝移现象,玻璃的直接和间接光学帯隙都增大。     

MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的制备及性能研究

制备了MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系磷酸盐玻璃,研究了玻璃形成能力、热膨胀系数和抗潮解等性能.结果表明,MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系统具有较宽的玻璃形成区和较强的玻璃形成能力,当MoO3/V2O5≈1.5时,玻璃形成能力最强.MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的热膨胀系数约为60～110×10-7/℃,并且随着Fe2O3含量的增加而逐渐增大.加入适量的Fe2O3能够显著改善MoO3-V2O5-P2O5玻璃的抗潮解性能,在90℃的去离子水中的溶解速率达到8.0×10-9g·cm-2·min-1.     

不同重力条件对 PbO-B2O3玻璃分相的影响

研究了PbO—B2O3在不同重力条件下的分相现象，并分析了不同实验条件下试样的成分均匀性以及试样不同部位的显微结构．结果发现，玻璃发生分相后形成连续的富硼相和分散的富铅相．对于分相在高重力阶段发生的试样，顶部富铅相的尺寸远远小于试样的底部，试样顶部的含铅量远远低于试样的底部，因此该试样的成分均匀性最差，其次是在正常重力下发生分相的试样．     

ZnO-MgO-P2O5磷酸盐玻璃酸溶机理研究

采用表面失重法分析40ZnO-10MgO-50P2O5玻璃在酸性溶液中的溶解过程.实验结果表明:含二价金属阳离子的磷酸盐玻璃在水中溶解速度缓慢,但在酸性溶液中,因R2 和H 离子交换加速,破坏了结构的稳定性,磷氧基团很容易发生水解,在pH＜3时,玻璃的溶解速率会急剧增大.溶解速率随温度升高呈现指数增加的趋势,溶解活化能随pH值的升高而降低;在高浓度盐酸溶液中,溶解速率随浓度变化出现极值,这一切均应归于H 和H2O活度的双重作用;通过对失重曲线变化的研究发现:玻璃的溶解过程分为两个阶段,第一阶段失重量与时间平方根成正比,第二阶段失重量与时间成正比,说明玻璃表面的水化层经历了形成、发展和稳定的过程.     

GeO2对PbO-B2O3-ZnO低熔封接玻璃结构与性能的影响

用DSC、IR、XRD等研究了GeO2添加量对PbO-B2O3-ZnO系玻璃结构及性能的影响．结果表明，在PbO-B2O3-ZnO系封接玻璃中，引入0．4-2．0wt％的GeO2可有效地抑制玻璃析晶，降低封接温度．GeO2含量为0．7wt％左右时，玻璃稳定性最好，封接温度最低，仅为400℃，有利于低温封接．通过引入GeO2可在一定范围内调节PbO-B2O3-ZnO系封接玻璃的热膨胀系数．     

Bi2O3-Li2O玻璃的结构研究

用X射线光电子能谱和拉曼光谱方法研究了Bi2O3-Li2O系玻璃的结构，X射线光电子能谱显示Bi2O3-Li2O玻璃的Ols电子结合能非常低，甚至低于碱硅酸盐玻璃中断桥氧的Ols电子结合能，并且Ols电子结合能随着氧化锂含量的增加而增加。拉曼光谱显示随着氧化锂含量的增加，位于高波数的拉曼振动带朝着更高的方向移动并且强度增加，而位于低波数的拉曼振动带朝着更低的方向移动并且强度下降，这反映了此系玻璃结构中的铋氧多面体的变形程度随Li2O含量的增加而增加。     

TeO2对氟铝酸盐玻璃性质和结构的影响

以10MgF2—20CaF2—10SrF2—10BaF2—15YF3—35AlF3氟铝酸盐玻璃为基玻璃引入不同含量的TeO2得到了新的氟碲铝酸盐玻璃．用差热分析方法研究了TeO2对氟铝酸盐玻璃性能的影响，通过拉曼光谱和红外吸收谱来研究玻璃的结构变化．差热分析表明TeO2的增加使玻璃开始析晶温度瓦升高，融化温度％降低，成玻璃能力增加．玻璃结构分析表明氟碲铝酸盐玻璃的结构中存在[FnAl-O—AlFn]、[TeO3]、[TeO2F]和[TeOF2]等多面体，这些多面体由F^-和O^2-离子连接．这种新的氟碲铝酸盐玻璃有着良好的成玻璃能力，在0．75～5．00μm范围内玻璃具有很高的透过率，是一种具有应用前景的新的红外光学玻璃材料．     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃的热性质和化学稳定性

重点研究了PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃的热性质、耐水性和抗潮解性.结果表明该系统玻璃的热膨胀系数较大,一般在25×10-6°C-1左右.PbBr2-PbCl2-P2O5系统的玻璃具有较低的玻璃转变温度,可低达146°C