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。     

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+)。     

三价铈离子掺杂锗酸盐玻璃的发光性能

实验制备了Ce3 掺杂重金属锗酸盐玻璃样品,测试了透射、发射、激发光谱.结果表明:由于锗酸盐玻璃的光碱度较大,Ce3 的发射波长发生了明显红移.La3 的加入对Ce3 具有分散作用,有助于提高Ce3 的掺入量且降低了浓度淬灭效应.对于Ce3 和Tb3 共掺杂玻璃,Ce3 和Tb3 的发光均有所减弱,这可能是由于Ce3 ,Tb3 二者在351～381 nm波长处有激发峰的重叠,而存在竞争吸收所致.     

铒掺杂锗酸盐玻璃的颜色可调上转换发光性质研究

研究了铒掺杂80GeO2-20R2O(R=Li,Na,K)玻璃在980nm激光器激发下的上转换发光性质.结果表明:玻璃发射出中心波长为525,546nm绿光和657 nm红光,分别对应Er3+的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的跃迁;红光和绿光的强度比例随着碱金属离子半径的...     

铋碲酸盐玻璃中钐离子的光学和光谱特性

制备了高折射率钐离子掺杂铋碲酸盐玻璃,测量并利用Brewster定律计算的玻璃折射率nd=2.344。测试与分析了玻璃的吸收和荧光光谱,根据Judd Ofelt理论对吸收光谱进行了拟合,求得Sm3+的光谱参量Ωt(t=2,4,6)分别为4.73×10~(-20),2.78×10~(-20),1.77×10~(-20)cm2,并进一步计算了Sm3+在玻璃中各能级跃迁的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。激发光谱表明:氩离子激光器和紫外、蓝色激光二极管及发光二极管是Sm~(3+)掺杂铋碲酸盐玻璃有效的泵浦光源。     

掺铒铋酸盐玻璃和掺铒碲酸盐玻璃的荧光俘获和浓度猝灭效应

用高温熔融法制备了系列掺铒铋酸盐和碲酸盐玻璃,用分光光度计测试吸收光谱,并用荧光光谱仪测试了不同铒离子掺杂浓度时玻璃样品的荧光光谱和荧光寿命.结果显示:掺铒后,铋酸盐玻璃和碲酸盐玻璃中存在着强烈的荧光俘获和浓度猝灭效应.随着玻璃中铒离子掺杂浓度的增加,1.53 μm波段荧光谱展宽,1 560 m波长处荧光次峰增强,但相对于铋酸盐玻璃,碲酸盐玻璃具有更为强烈的荧光俘获效应.同时,随着铒离子掺杂浓度的增加,4I13/2能级荧光寿命和1.53 μm波段荧光强度呈先增加后减小趋势.根据Dexter能量转移理论,计算并分析比较了这2种宽带玻璃系统中铒离子发生浓度猝火的临界距离R0及相互作用参数Cer-Er.     

光学碱度在玻璃中的应用及其与元素性质的关系

光学碱度是玻璃酸碱性的尺度,是玻璃结构特性的反映,直接影响玻璃的化学和物理性质.本文介绍了玻璃光学碱度的概念、实验测定和理论计算方法,综合评述了玻璃光学碱度与元素电负性、O~(2-)极化率、O1s结合能之间的变化规律,讨论和分析了参数之间变化的定性趋势和定量方程,总结了玻璃光学碱度的本质及其相关性质,对进一步研究光学碱度在不同玻璃系统中的应用及其变化规律的必要性做出了展望.     

铋碲酸盐玻璃中三价铕离子多通道跃迁发射的三维荧光光谱分析

在初步观察到三价铕离子多通道跃迁发射的基础上,测定了Eu3 掺杂铋碲酸盐玻璃的三维荧光光谱。三维光谱显示,罕见的铕离子5D3、5D2、5D1向下能级跃迁的蓝光和绿光多通道发射在较宽的激发范围内均可被有效地观察和记录到。通过对铕离子能级结构和玻璃基质声子能量的综合分析,认定最大声子能量较低是铋碲酸盐玻璃中获得铕离子多通道跃迁发射主要原因。激发光谱表明,紫色光源可有效激发样品,获得由蓝到红的多峰发射;对于始于5D0态的Eu3 常规发射,氩离子激光器,紫色、蓝色和绿色激光二极管及发光二极管均为有效泵浦光源。     

掺Bi的MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2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。     

纳米功能颗粒掺杂玻璃的制备及光学特性

纳米功能颗粒掺杂玻璃具有优异的光学性能，是当前国际光学功能材料研究的热点之一。对纳米功能颗粒(金属和半导体)掺杂玻璃的制备工艺及特点作简单介绍，着重阐述该类复合玻璃的光学特性和应用。结合实验和对文献资料的分析，指出了今后的研究方向和应用前景。     

高硅氧发光玻璃的制备及其荧光性能

石英玻璃具有低膨胀、耐热冲击、高机械强度和高化学隐定性等优点,是稀土和过渡金属发光离子掺杂的优选的基质材料。但发光离子在石英玻璃中容易自发形成团簇,产生浓度淬灭效应,介绍一种用二氧化硅质量分数超过95%的纳米微孔玻璃来抑制发光离子团簇的自发形成的新方法,以制备高发光强度的石英破璃和激光玻璃。该方法是将发光离子浸入微孔玻璃中并在适当气氛中烧结,目前已经制得多种颜色、量子效率接近于1的强发光玻璃,真空紫外光激发发光玻璃,高铒离子掺杂的高硅氧玻璃,还获得了新颖的低膨胀、耐高温的掺钕高硅氧激光玻璃和掺铋红外宽带发光玻璃用这种方法还容易进行多种发光活性离子掺杂,实现不同离子间的能量转换,提高发光强度和改变激发光的波长范围。这种新方法有望扩大石英发光玻璃的应用范围。     

重金属氧化物对Er3+掺杂锗碲酸盐玻璃荧光性能的影响

在980nm激光二极管的抽运下,对稀土Er^3 掺杂锗碲玻璃的荧光性能进行了研究。结果表明：当Bi2O3取代PbO后,玻璃的最大吸收截面和最大发射截面保持不变,而1．53μm荧光带宽略微增大。玻璃的Raman散射光谱显示：这种玻璃的网络局域结构发生了变化。Er^3 周围局域晶体场的不均匀分布引起了荧光带宽和发射截面带宽的略微增大。     

硫系玻璃红外光纤

本文简述了硫系玻璃的种类、性质以及硫系玻璃原料的常用几种提纯方法,概括介绍了玻璃的熔制以及光纤和传像束的制备方法,并讨论了硫系玻璃光纤在民用、医学、军事领域上的应用及发展前景.     

GeS2-Ga2S3-CdS玻璃的折射率与三阶非线性光学性能

采用熔融-急冷法制备了GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃,用椭圆偏振仪、飞秒光Kerr技术分别测试了在室温玻璃的折射率和三阶非线性光学性能,分析了玻璃的组成、结构对玻璃的折射率与三阶非线性光学性能的影响.结果表明:玻璃的折射率主要决定于Ge的含量;玻璃的三阶非线性极化率χ(3)与玻璃中S-Ge,S--Ga键的数量有关,当玻璃中S-Ge,S-Ga键的数量最多时,离子极化程度最大.电子云的变形程度最大时,具有最大的χ(3).玻璃的超快三阶非线性光学系数与线性折射率n间的关系不遵循Miller规则.     

硫系玻璃红外光纤

本文简述了硫系玻璃的种类、性质以及硫系玻璃原料的常用几种提纯方法,概括介绍了玻璃的熔制以及光纤和传像束的制备方法,并讨论了硫系玻璃光纤在民用、医学、军事领域上的应用及发展前景.     

透红外硫系玻璃的被动及主动光学性能研究

概述了近期对透红外硫系玻璃的被动及主动光学性能和应用的研究工作,内容包括若干硫系玻璃新系统,硫系玻璃微晶化处理及性能改进,稀土离子和/或重金属离子掺杂硫系及硫卤玻璃的红外发光性能,硫卤玻璃的非线性光学效应,硫系玻璃的γ射线辐照效应等。