碲酸盐系统玻璃组成和结构对非线性光学性能的影响

碲酸盐系统重金属氧化物玻璃是一种优秀的非线性光学玻璃材料，具有较大的三阶非线性光学效应、超快光学响应、较宽红外透过范围、较好稳定性以及广泛应用前景。碲酸盐系统玻璃中的中间离子和网络外离子的加入会改变组成网络的配位多面体组成、键性和能带结构，进而影响玻璃的非线性光学性能。探讨了碲酸盐系统玻璃的网络结构，阐述了玻璃组成、结构以及纳米簇和非线性光学性能之间的相互关系。     

稀土掺杂碲铌锌系统玻璃的非线性光学性能

碲铌锌系统玻璃是一种性能优良的三阶非线性光学玻璃材料,综合品质优于其它非线性光学玻璃材料。在碲铌锌系统玻璃中引入稀土离子,利用其4f电子的跃迁提高谐波光子激发的可能性,从而提高玻璃的三阶光学非线性。研究表明,随着稀土离子的加入,532nm附近玻璃的光吸收明显增加,使由相同波长激光激发的光学非线性呈线性增长。掺入Ce3+、Ho3+、Y3+的玻璃三阶非线性极化率最高可达2.3×10-12esu。     

PbO—Bi2O3—B2O3—SiO2l系重金属氧化物玻璃的结构与光学性能

通过密度，可见光光谱，红外吸收光谱，Ｃｏ－６０辐照损伤试验及荧光光谱的测试，研究了ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃系的光学性能与结构。密度最高可达８．４６４ｇ／ｃｍ＾３，其紫外吸收边截止波长随Ｐｂ＾２＋及Ｂｉ＾３＋含量升高而红移。     

重金属氧化物玻璃的应用与研究

本文分析了重金属氧化物玻璃与传统氧化物玻璃的主要区别，展示了重金属氧化物玻璃的应用领域与潜在的应用前景，引出了对重金属氧化物玻璃进行研究的重要意义     

碲基复合材料薄膜的三阶非线性光学特性

采用电化学诱导溶胶-凝胶法在导电玻璃片上制备了具有三阶非线性光学特性的碲基复合薄膜材料. 采用SEM( 扫描电镜)和EDX( X 光电子能谱)对薄膜的表面形貌和组成进行表征; 应用分光光度计得到薄膜的透射光谱、反射光谱、吸收光谱, 并结合脉冲激光器和 Z 扫描方法测量薄膜的三阶非线性光学特性. 实验结果表明制备的薄膜呈网状结构, 表面组分主要包括Si、Te、O元素; 薄膜在波长为1064nm处呈现负的非线性折射效应和饱和吸收的性质, 其非线性折射系数和非线性吸收系数分别为-4.18×10 ^{- 13} m²/W和-1.6×10 ^{- 6} m/W, 表明了碲基复合薄膜有较强的非线性光学效应, 得到三阶极化率为1.13×10 ^{- 14} (m/V)², 表明复合薄膜具有优良的三阶非线性光学性能.     

Nb_2O_5对碲铅铋铌系玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备不同Nb2O5含量的TeO2-PbO-Bi2O3-Nb2O5系玻璃粉,研究了Nb2O5的加入量对TeO2-PbO-Bi2O3-Nb2O5系玻璃热膨胀系数、软化温度和热稳定性的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪检测玻璃粉的结构,通过热机械分析仪和综合热分析分别测试玻璃的膨胀系数和析晶温度,采用场发射扫描电镜观察太阳能电池Ag/Si接触界面。结果表明,随着Nb2O5含量的增加,玻璃的热膨胀系数和软化温度逐渐降低,玻璃化温度和析晶温度逐渐升高,玻璃的热稳定性逐渐增强。添加Nb2O5的玻璃粉所对应的太阳能电池正面电极中,Ag/Si接触界面存在大量的纳米银粒子,这将更有利于晶硅太阳能电池的光电子传导。     

离子交换对硼硅玻璃光学性能的影响

利用电子探针、分光光度计和干涉显微镜等手段,研究了离子交换对硼硅玻璃光学性能的影响。结果表明,离子交换后硼硅玻璃的K+含量沿玻璃厚度方向逐渐降低。当交换时间≤8h时,交换层厚度与交换时间呈线性增加;当交换时间8h时,交换层厚度增加缓慢。离子交换增强后,硼硅玻璃的透过率小幅度下降,但仍保持在91%以上。离子交换后硼硅玻璃中折射率从玻璃表面向内部呈指数降低,这与K+离子在玻璃中的不均匀分布相关。综合考虑应用器件对强度和光学均匀性要求,硼硅玻璃的离子交换时间应不大于3h。     

透明聚氨酯中间层的微观结构对层合玻璃光学性能的影响

以聚氨酯（ＰＵ）为浇铸料，用就地灌注的工艺制造层合玻璃中间层。研究证明，合成透明聚氨酯浇铸料所用延伸剂类型和合成工艺对层合玻璃的光学性能有直接的影响。对各因素条件下制得的试样，用扫描电镜、粘弹谱、核磁共振、红外光谱等仪器对聚合物结构进行了微观分析，获悉所述条件下制取的试样未出现相分离和结晶，而某些基因数量的增加会使光学性能降低。     

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.     

掺杂Nd对ZnO电子结构和光学性质的影响

研究分析了Nd掺杂对ZnO体系的电子结构和光学性质的影响;根据密度泛函理论(DFT),采用第一性原理平面波超软赝势方法,对Nd掺杂的ZnO晶体结构进行几何优化,并计算体系的能带结构、总态密度、分波态密度、光学性质;结果表明,掺杂后体系晶格常数增大,带隙变宽,费米能级进入导带,介电常数、吸收系数发生较大变化;Nd是一种有效的ZnO体系施主掺杂元素;Nd的掺入提高了ZnO体系的导电性能,改善了光学性能。     

TeO2-Nb2O5系统玻璃的成玻性能研究

TeO2是一种线性和非线性光学性能优良、但无法单独形成玻璃的重金属氧化物玻璃系统,Nb2O5的引入有利于获得均匀而稳定的碲酸盐系统玻璃.研究发现,Nb2O5的引入会改变TeO2-Nb2O5系统玻璃中Te4 、Nb5 的配位数,进而对玻璃的结构和成玻能力、稳定性以及析晶性能均产生明显的影响.含有20-30wt%Nb2O5的碲酸盐系统玻璃表现出较好的综合品质.     

AgCl纳米晶掺杂铌碲酸盐系统非线性光学玻璃材料研究

铌碲酸盐非线性光学玻璃具有优良的三阶非线性光学效应,引入适量纳米晶体后,有望进一步提高玻璃的三阶非线性光学性能.本文采用在辅助电场诱导下的热处理方法在TeO2-Nb2O5-BaO-AgCl系统玻璃中析出AgCl纳米晶体,并研究了AgCl含量、热处理工艺及电场施加工艺对纳米晶析出和三阶非线性光学性能的影响.结果发现,在铌碲酸盐系统玻璃中引入0.1%～0.35%(质量分数)的AgCl,经热处理后可在玻璃中获得AgCl纳米晶体,而辅助电场提供的较小推动力可诱导更多的纳米晶体均匀析出,并且可以将其尺寸控制在20nm以下.采用辅助电场与热处理工艺相匹配的控制技术可以明显提高材料的三阶非线性光学性能.     

掺铒TeO2-Nb2O5-ZnO系统玻璃的上转换发光性能

稀土离子掺杂碲酸盐系统玻璃是一类应用前景良好的上转换发光材料.研究了含铒TeO2-Nb2O5-ZnO系统玻璃在980nm抽运下的上转换光谱,结果发现存在3个上转换荧光谱带,分别对应于2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2,而且Er3 含量的增加可明显提高材料在530、550和660nm附近的发光性能.少量的ZnO引入既可以大幅提升材料的上转换发光强度,又能保持铌碲酸盐玻璃良好的化学稳定性.材料的发光机制主要是激发态吸收(ESA)和能量转移(ET),最大声子能量的降低是上转换发光增强的主要原因.     

掺Nd2O3高折射率玻璃微球的制备与光学微腔效应研究

制备了掺有稀土发光材料的高折射率玻璃微球,并用XRD、Raman等进行了表征。实验结果表明,该玻璃微球粒径分布范围窄。光学性能好,其折射率约为1．93。用改造的显微拉曼光谱仪测量了微球上转换发光光谱,在其荧光光谱上发现了很强的形貌共振．并用光学微腔理论进行了解释。     

Anisotropy of inter-band transitions and band structure of Cs3Zn6B9O21 nonlinear optical crystals

Polarized optical functions near the fundamental absorption edge of novel Cs₃Zn₆B₉O₂₁ nonlinear optical crystals possessing a wide UV transparency down to 190 nm were investigated. The anisotropy of optical functions is not well studied yet which restrains the further strategy of the formation on its base of solid state compounds with desirable properties. The studies were performed using a band structure calculations as well as the experimental measurements of fundamental polarized UV absorption edge and X-ray photoelectron spectra of the studied crystals. The experimental data were used for evaluation of scissor factors of the band structure. The results of the calculations were compared with the XPS and polarized absorption optical spectra of the investigated crystals. The introduction of the scissor factor was performed in order to obtain a sufficient agreement with experiment. The observed anisotropy of absorption may be explained by the anisotropy of carrier effective masses.     

GeS_2-Ga_2S_3-AgCl玻璃的光学特性研究

采用熔融-淬冷法制备了摩尔组成为(100-x)(0.85GeS2-0.15Ga2S3)-xAgC l(x=0,5,10,15,20)硫卤玻璃,测试了样品的密度、转变温度、析晶温度、可见到中远红外透过光谱、吸收光谱以及折射率参数,根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性.利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.讨论了玻璃的摩尔折射度、金属标准值、光学带隙、Urbach能量对玻璃样品折射率的影响.结果表明:该系统玻璃具有较宽光谱,从可见到中远红外透过区域(0.46~11.50)μm,可作为潜在的多光谱成像材料.随AgC l含量的增加,玻璃的折射率随着摩尔折射度增大而增大,金属标准值、光学带隙与Urbach能量有减小的趋势,而玻璃的三阶非线性性能得到明显提高.