GeS2-Ga2S3-PbCl2硫系玻璃光学及析晶特征的研究

采用熔融-淬冷法制备了GeS2-Ga2S3-PbCl2系列样品玻璃,测试了样品从可见到中远红外的透过光谱和不同升温速率下的DTA曲线,用Kissinger法计算了析晶活化能E和晶体生长指数n.结果表明:该系列玻璃具有较宽光谱,引入PbCl2使玻璃的短波截止波长蓝移,长波截止基本不变.玻璃具有较好的热稳定性,以体积晶化一维生长方式.其中,90 (0.85GeS2-0.15Ga2S3) -10 PbCl2玻璃具有最大的析晶活化能E=134.44 kJ·mol-1,可作为研究硫系玻璃基质与微晶玻璃非线性效应的理想材料.     

掺镱硼酸盐和磷酸盐激光玻璃的研究

制备了掺Yb∶硼酸盐和Yb∶磷酸盐玻璃 ,并研究了它们的玻璃物理性质和光谱性质。掺Yb∶磷酸盐玻璃的热机械性质优于掺Yb∶硼酸盐玻璃。掺Yb∶硼酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为 0 5 3× 10 -2 0 cm2 和 0 85ms。掺Yb∶磷酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为 0 4 5× 10 -2 0 cm2 和 1 8ms。作为激光材料 ,掺Yb∶磷酸盐玻璃的综合性能优于掺Yb∶硼酸盐玻璃。用钛宝石激光器抽运Yb∶硼酸盐玻璃实现 8mW准连续激光输出。用波长为 976nm ,6W的LD抽运Yb∶磷酸盐玻璃获得了 6 2mW的连续激光输出 ,其斜率效率为 4 4 %。     

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.     

铝诱导晶化制备多晶硅薄膜研究进展

铝诱导晶化(AIC)技术制备多晶硅(Poly-Si)薄膜因处理温度低、退火时间短,且所制备的薄膜晶粒尺寸大而受到广泛关注。阐述了AIC法制备Poly-Si薄膜的交换机制,着重讨论了AIC过程中工艺条件对制备Poly-Si薄膜质量的影响,简单介绍了AIC制备的Poly-Si薄膜在太阳电池器件方面的研究现状,并指出提高AIC法制备的Po-ly-Si薄膜籽晶层及外延层质量以改善薄膜电池性能是今后的重点研究方向。     

掺铒铋酸盐玻璃光谱性质的混合形成体效应

测得了Er3+离子在铋酸盐玻璃系列(50～75)Bi2O3-(20～45)B2O3-5Na2O,70Bi2O3-(17～25)B2O3-xZrF4-5Na2O,70Bi2O3-(0～25)B2O3-(0～25)SiO2-5Na2O中的吸收光谱、荧光光谱及4I13/2能级荧光寿命.提出并研究了Er3+离子光谱性质的混合形成体效应,结果表明Er3+离子在铋酸盐玻璃中通过混合形成体效应可以获得较大的有效线宽(△λeff＝62～80nm)、较高的受激发射截面(σe＝0.76～0.84×10-20cm2)、较宽的荧光半高宽(FWHM＝55～80nm)以及较长的荧光寿命(τm＝1.6～4.3ms),说明掺Er3+铋酸盐玻璃是光纤放大器实现宽带和高增益放大较为理想的基质材料.     

掺Er3+碲锌铋酸盐玻璃光谱特性研究

制备了掺铒碲锌铋酸盐玻璃样品84.5TeO2-(15-x)ZnO-xBi2O3-0.5mol% Er2O3(TZB x=0,2,4,6,8,10mol%).测试和分析了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱和4I13/2能级寿命等参数.根据McCumber理论,计算了Er3 受激发射截面(σpeake=(6.31～8.57)×10-21cm2)、并测量了Er3 荧光半高度(FWHM=65～70nm).结果表明:适量Bi2O3(～6mol%)的引入,能较好地改善玻璃样品FWHM,σpeake,4I13/2能级寿命和量子效率等光谱参数.     

Yb~(3+),Er~(3+)共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质研究

研究了Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种Yb3 + ,Er3 + 共掺磷酸盐铒玻璃光谱参数 ,初步探明了Yb3+ 离子浓度、碱金属氧化物R2 O(R =Li,Na ,K)和碱土金属氧化物MO(M =Zn ,Mg ,Ca,Ba)的引入及网络生成体P2 O5 的含量对Yb3 + ,Er3 + 共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。在Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了Er3+ 荧光寿命达 7 5ms,受激发射截面为 0 8× 10 - 2 0 cm2 的光谱特性 ,为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数     

远红外Ge-Ga-Te-Cu硫系玻璃光学性能研究

采用传统的熔融-淬冷法制备了一系列Cu改良后的GeTe4-Ga2Te3玻璃样品,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DTA)、分光光度计和红外透射光谱仪等研究了系统玻璃组成、结构和光学特性,应用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的间接跃迁。实验结果表明,玻璃的密度和摩尔体积都随着Cu含量的增加而减小,短波吸收截止边发生红移,光学带隙减小;(GeTe4)68(Ga2Te3)26Cu6玻璃具有最好的热稳定性,ΔT(=Tx-Tg,即玻璃的析晶温度值Tx与玻璃转变温度值Tg的差值)为103℃所有的玻璃样品都有很宽的红外透过窗口,红外截止波长都超过了20μm,表明Te基硫系玻璃材料在远红外应用方面有着巨大的潜在开发     

红外硫系玻璃内部宏观缺陷透视成像检测系统

红外硫系玻璃透射率高,光谱范围宽,可广泛应用于红外热像仪等光学系统,然而红外玻璃在熔制过程中容易因组分不均匀造成各种内部缺陷,影响成像质量。利用透视成像的原理,在分辨力估算的基础上,设计了一种可检测玻璃内部宏观缺陷的系统。这种系统光源功率可调,可以检测厚度和直径都在几毫米到几十毫米范围内的红外硫系玻璃,在300mm成像距离条件下分辨尺寸达到0.19mm,并且可对长度63.4mm的物体成满像。通过Sobel算子进行玻璃内部条纹边缘提取,可以获得更加清晰的条纹特征。     

用原子力显微镜揭示晶体生长奥秘

从病毒到半导体等大量材料的结晶形态都拥有保持它们特有外形和功能的奥秘。随着强大的原子力显微镜的出现,美国劳伦斯·里弗莫尔国家实验室的研究人员开始在纳米尺度上研究各种不同溶液培育晶体的生长机制及其三维结构。