宽带近红外发光玻璃及光纤研究进展

随着全球信息化和网络化迅猛发展,信息量呈爆炸式增长。激增的信息量急需构筑海量光通信系统,充分利用全波石英光纤低损耗带宽资源。这迫切需要开发新型宽带光放大材料。因此,宽带近红外发光玻璃及光纤近年来一直受到国内外的普遍关注,发展迅猛。本文介绍了宽带近红外发光玻璃及光纤的发展现状,内容包括稀土、过渡金属、主族元素、量子点掺杂玻璃及光纤,分析这些玻璃及光纤材料目前存在的问题,最后对宽带近红外发光玻璃及光纤的发展趋势和应用需求进行了总结和展望。     

超宽带光放大用新型发光材料

介绍了具有ns2np1电子构型的金属离子(原子)掺杂玻璃,过渡金属离子掺杂微晶玻璃和半导体量子点等在近红外光通讯波段具有超宽带发光的新型发光材料.具有ns2np1电子构型的铋掺杂玻璃的σem(发射截面)和σem·.FWHM(full width at half maximum)值分别是掺铒光纤放大器的2～3倍和10倍,σem·τ(荧光寿命)的值是掺钛蓝宝石的3倍.过渡金属离子掺杂微晶玻璃结合了玻璃的易加工性和透明晶体具有高效宽带发光的优点.半导体量子点可利用量子尺寸效应,具有可调节红外宽带发光中心波长等特点.上述材料可能用于宽带光纤放大器的增益介质.探讨了其发光机理并展望了今后的研究方向.     

Ni~(2 )掺杂透明微晶玻璃的宽带发光和光放大

最近,Ni~(2-)掺杂透明微晶玻璃得到了广泛关注。这种材料结合了晶体材料的高的发光量子效率和玻璃材料的优良的成纤特性,在980 nm激光激发下能在光通讯波段(1200～1700nm)产生超宽带荧光(荧光半高宽>200 nm),同时具有较长的荧光寿命(τ>200μs),有望成为宽带光纤放大器的增益介质。本文介绍了Ni~(2-)掺杂微晶玻璃材料的光学性质、微观结构和发光机理及其最近的研究进展,展望了这类发光材料的应用前景和今后的研究方向。     

钐离子掺杂CaO-MgO-SiO2系微晶玻璃的制备及其发光特性

制备了一种新型的以透辉石为主晶相的钐离子激活发光微晶玻璃,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪研究了热处理温度对微晶玻璃的结构及发光性能的影响.结果表明:钐离子激活发光微晶玻璃在近紫外、蓝光的激发下可以发出红色光,其564,601,648nm和710nm发射峰分别对应于Sm3 的4G5/2→6HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)跃迁,随着热处理温度的升高和透辉石晶体逐渐析出,光谱的谱线位置没有变化,强度明显增强.同时发现该基质中,当Sm2O3掺杂量超过0.100%(摩尔分数)时出现浓度猝灭现象.     

铋掺杂铝硅酸盐玻璃的超宽带近红外发光性质

采用高温熔融法制备了组分为50SiO_2-xAl_2O_3-(50-x)MgO-Bi_2O_3(x=5,10,15,20,摩尔比)的铋掺杂铝硅酸盐玻璃。研究了铋掺杂铝硅酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了玻璃基质的光学碱度对铋离子宽带发光特性的影响。结果表明:在690nm和808nm的激发下,铋掺杂铝硅酸盐玻璃的红外荧光中心分别位于1106nm和1294nm;随光学碱度的增强,铋离子的红外发光强度减弱。并对铋离子超宽带发光的机理进行了探讨,认为其红外发光源于低价的Bi~+和Bi~(2+)。     

基于多孔玻璃的发光材料研究进展

多孔玻璃在过去的几十年中被广泛应用于提纯过滤,生物化学和离子选择等领域,是一种多功能微结构材料.多孔玻璃所制备的材料在光学领域也展现出不俗的优势,成为突破多种光学材料应用瓶颈的关键.对多孔玻璃在可见光和近红外波段的研究进行了综述,介绍了各种稀土离子和金属离子在多孔玻璃中的发光特性,展现了多孔玻璃在制备微晶发光玻璃和封装...     

纳米晶对Er3＋：NaYF4微晶玻璃发光特性的影响

采用熔融–急冷法制备成分相同的Er3＋：NaYF4前驱玻璃和纳米晶微晶玻璃,在室温测量样品的吸收光谱、发射光谱及荧光寿命,研究纳米晶对Er3＋：NaYF4微晶玻璃发光特性的影响。结果表明：经过可控晶化处理后,样品中形成了20～25nm的纳米晶粒,Er3＋的Judd–Ofelt强度参量2、4和6均明显减小,确认晶化处理后...     

铋掺杂锗酸盐玻璃超宽带近红外发光性质及机理

采用传统的高温熔融法制备了80GeO2–20RO (R=Ca, Sr, Ba)掺铋锗酸盐玻璃。研究了铋掺杂锗酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了铋离子掺杂玻璃超宽带发光机理。结果表明：在808 nm激光激发下,铋掺杂锗酸盐玻璃随着碱土金属离子半径增加,中心波长为1300 nm的发射强度逐渐降低;在690 nm激光激发下,铋掺杂锗酸盐玻璃的近红外发射覆盖从900 nm到2000 nm波段但不呈现正态分布,荧光半高宽达428 nm。随着碱土金属离子半径的增加,其近红外发射中心位置逐渐向长波方向移动,推测近红外发光可能源于两种不同形式铋的发光中心。铋掺杂的锗酸盐玻璃具有良好的光学性能,较宽的荧光半高宽,将成为未来超宽带光纤放大器的增益介质。     

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤在宽带光纤放大器与上转换光纤激光器中具有重要的应用。本文介绍了稀土离子掺杂多组分玻璃光纤宽带光纤放大器与上转换光纤激光器的工作机理,综述了其最新相关研究进展,并对目前研究中需进一步解决的问题及未来的发展提出了建议与展望。从当前的研究现状来看,碲酸盐玻璃和铋基玻璃应是今后宽带玻璃光纤放大器光纤基质材料的研究重点。对上转换光纤激光器基质材料而言,如何获得更好的具有低声子能量和优良物化性能的玻璃基质,还需进一步探索。     

粉煤灰微晶玻璃研究进展

综述了近年来国内外粉煤灰微晶玻璃的研究进展,包括粉煤灰微晶玻璃的主要原料、配方、制备工艺、晶核剂、粉煤灰微晶玻璃的复合化,并展望了粉煤灰微晶玻璃的研究发展方向。作为一种质优价廉的绿色环保材料,粉煤灰微晶玻璃具有广阔的发展前景。     

粉煤灰制备微晶玻璃研究进展

粉煤灰是大宗工业固体废弃物,也是宝贵的矿物资源.对利用粉煤灰制备微晶玻璃进行了综述,阐述了其制备原理、典型的制备方法以及研究进展.着重介绍了利用粉煤灰制备CaO-Al2O3-SiO2系和MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃、泡沫微晶玻璃和微晶玻璃复合材料的研究进展及应用.利用粉煤灰合成微晶玻璃材料,不仅可以拓宽粉煤灰的综合利用途径,解决其环境污染问题;也可充分利用资源,制备性能优良的绿色建筑材料,具有十分重要的环境、经济和社会效益,但尚有技术瓶颈亟待突破.     

掺Bi的MgO-CaO-Al2O3-SiO2玻璃的吸收和近红外发光特性

研究了4种不同Bi_2O_3掺杂量(0.5%,1%,2%和3%,摩尔分数)的23MgO-11CaO-15Al_2O_3-51SiO_2(摩尔比)玻璃的发光特性。测量了吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。通过电子顺磁共振图谱观察了玻璃受γ辐射前后结构的变化,探讨了玻璃颜色变化和近红外发光的机理。结果表明:在500nm激发下,随着Bi_2O_3掺杂量从1%到3%的逐渐增加,发光波长发生红移,荧光半高宽从312nm增加到352 nm;最优的Bi_2O_3掺杂量为1%,玻璃的受激发射截面和荧光寿命的乘积为3.10×10~(-24)cm~2·s;γ辐射后发光强度的增加和玻璃颜色加深的现象说明Bi掺杂玻璃的近红外发光中心可能是低价态的Bi离子或者Bi团簇。     

泡沫微晶玻璃的研究进展

概述了泡沫微晶玻璃的性能及应用,综述了泡沫微晶玻璃的研究进展,并对泡沫微晶玻璃的发展方向进行了展望.     

泡沫微晶玻璃的研究进展

概述了泡沫微晶玻璃的性能及应用,综述了泡沫微晶玻璃的研究进展,并对泡沫微晶玻璃的发展方向进行了展望。     

尾矿制备微晶玻璃的研究进展

尾矿制备微晶玻璃是尾矿的综合利用的一种新的途径.本文综述了微晶玻璃的特性及制备工艺,介绍了尾矿作为原料在微晶玻璃生产中的应用.分别讨论了不同尾矿制备微晶玻璃的工艺及其对微晶玻璃微观结构与物化性能的影响.从尾矿综合利用的角度,分类论述了金属尾矿及非金属尾矿制备微晶玻璃的最新研究进展,展望了尾矿微晶玻璃的发展方向及应用前景.     

微晶玻璃研究进展

综述了关于微晶玻璃的种类、生产制备方法和制造原料的研究进展。其中,重点介绍了以废物固化为目的的微晶玻璃制造技术。以结晶为出发点,重点总结了微晶玻璃晶化过程的研究情况,包括不同工艺的成核机理、成核理论发展和分子动力学模拟研究进展。总结出微晶玻璃技术多样化、复杂化、精细化的发展趋势,并认为未来的基础研究不仅需要关注各种先进表征手段在观测玻璃晶化过程中的应用,更需要将实验手段与数学建模和理论计算等手段相结合。应用方面,介绍了微晶玻璃的4种具有突出价值的性能：透明度、发光性能、热膨胀性能和力学强度,这些性能赋予了其在各种高新技术领域中的巨大应用潜能。     

Tb3+激活硅酸盐发光玻璃的研究进展

简要介绍了研究发光玻璃的必要性,发光玻璃的要求及分类,综合评述了Tb3+激活硅酸盐发光玻璃的研究现状,并对研究中存在的问题和研究方向做了进一步探讨.     

微晶玻璃储能应用研究进展

储能电介质材料是制作脉冲功率电容器的核心材料,在脉冲功率电源、高功率电子器件、高能量密度武器、智能电网系统等基础科研和工程技术领域均有着广阔的前景。微晶玻璃具有很高的电击穿强度,是一类重要的电介质储能材料。本文在简要介绍储能电介质材料的性能评价参数及其相关物理意义的基础上,概述了微晶玻璃储能材料的主要制备方法及其优缺点,重点阐述了微晶玻璃储能材料的主要研究体系及其相关研究进展,最后探讨了微晶玻璃储能材料的未来发展方向及应用前景。