高强度硫系玻璃微结构光纤研究

针对硫系玻璃微结构光纤缺少有效制备方法的问题 ,本文选用可塑性较好的Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅硫系玻璃,利用自制的硫系玻璃挤压机制备了多孔硫系玻 璃微结构光纤(CGMOF)。利用红外热像仪以及傅里叶红外光谱仪测试了挤压前后玻璃的红外 透过性能、根据不同厚度玻璃片的透过谱,计算了挤压后玻璃的光学损耗特性。利用扫描电 子显微镜观察拉制光纤的横截面,测试了光纤的直径。分析结果表明,挤压后的硫系玻璃的 红外透过 率和损耗较挤压前没有显著的变化。挤压前后的硫系玻璃在10μm处的光学损耗分别为0.25dB/cm和0.27dB/cm。利用与硫系玻璃具有相近软化点的塑料(PES)聚合物作 为 光纤的保护层,光纤的抗拉强度是标准石英光纤的1.45倍,显著提高了CGMOF的强度。     

Dy3+掺杂Ge-Ga-Sb-S-CsI硫卤玻璃的热学特性及析晶动力学研究

采用熔融急冷法制备了系列Dy3+掺杂的70GeS2-10Ga2S3-5Sb2S3-10CsI硫卤玻璃样品.测试了样品的可见-近红外和红外透过光谱,分析了Dy3+的光谱吸收及杂质吸收.测试了样品的DTA曲线,分析了样品的热学特性.利用修正Kissinger方程分析了玻璃转变活化能Et、析晶活化能Ec,根据Johnson-Mehl-Avrami方法计算了结晶动力学参数n.研究结果表明:随着Dy3+掺杂浓度的增加,玻璃吸收光谱增强,转变活化能和析晶活化能先增加后减小,x=0.3wt%的玻璃样品最稳定.析晶过程中为两维晶体生长.     

Yb3+掺杂的锗硅酸盐玻璃的物理和光谱性质

选取摩尔组分为xGeO2-(60-x)SiO2-19CaO-15K2O-5Na2O-Yb2O3(x=0,5,15,20,30,35,45,60)的玻璃为研究对象。通过测试样品的物理和光谱性质,应用倒易法计算Yb^3 离子的受激发射截面σemi。讨论了玻璃中GeO2和SiO2的组成变化对玻璃物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对Yb^3 荧光寿命的影响。结果表明：Yb^3 掺杂锗硅酸盐玻璃具有较长的荧光寿命和较大的受激发射截面,是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤激光器候选基质材料。     

掺铒碲酸盐玻璃的制备和光谱性能

制备了掺铒碲酸盐玻璃80TeO2-10La2O3-10RmOn(RmOn=BaO,Na2O,Li2O),用差热分析方法研究了碲酸盐玻璃的热力学稳定性。应用MeCumber理论计算了Er3 在碲酸盐玻璃中的受激发射截面σemi=9.51×10-21 cm2。利用所测玻璃的吸收光谱,应用Jadd-Ofelt理论计算出碲酸盐玻璃的J-O强度参数,Er3 在玻璃中的自发辐射机率,荧光分支比及跃迁振子强度等光谱参数。从玻璃的荧光光镨测得掺Er3 碲酸盐玻璃的荧光半高峰为75 nm。作为光放大器介质的掺Er3 碲酸盐玻璃的荧光峰半高宽与受激发射截面积值分别为铝硅酸盐玻璃的2.8倍和4.3倍,是一种更为理想的宽带光纤放大器用基质材料。     

Sn对Ge-Se-Te玻璃结构与光学特性的影响

采用熔融淬冷法制备了系列Ge₃Se₅Te₂Sn_x(x=0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0, mol%)硫系玻璃。采用X射线衍射(XRD)图谱、差示扫描量热曲线(DSC)、可见/近红外光谱、傅里叶红外(FTIR)光谱、显微拉曼光谱等手段对玻璃的物化性能及结构进行表征, 研究发现Sn的引入导致Ge-Se-Te玻璃系统物化性能的变化: 玻璃的转变温度T_g降低、红外截止波长发生红移, 并有效地降低了杂质吸收峰对样品红外透过率的影响。利用Philips网络约束理论计算的玻璃平均配位数及拉曼光谱的变化, 讨论了引入Sn对Ge-Se-Te玻璃的影响。     

975 nm脉冲激励下铋酸盐玻璃中铒离子荧光的动态响应

用高温熔融退火法制备了组分为Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2掺铒铋酸盐玻璃,测试分析了铋酸盐玻璃中铒离子的光谱特性,着重研究了975nm脉冲泵浦光激励下1.5 μm波段荧光的动态响应.研究表明,对应脉冲泵浦光上下边沿,铒离子荧光存在着一个上升和下降响应过程,响应速率取决于4I13/2能级Er~(3+)离子荧光寿命.随着B_2O_3组分含量的提高,玻璃中OH基引起的能量传递导致Er~(3+)离子荧光寿命相应减小,荧光响应随之相应加快.     

Yb3+掺杂SiO2-Bi2O3-B2O3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO2-xBi2O3-(30-x)B2O3-2K2O-7Na2O-1Yb2O3(以mo1％记，x=0，5，10，15，20，25，30)为研究对象．通过测试试样的物理性质和光谱性质，应用倒易法(reciprocity method)计算Yb^3 离子的受激发射截面(σeml)，并且计算了Yb^3 的自发辐射几率(Arad)，2F5／2能级的辐射寿命(Trad)．讨论了玻璃中Bi2O3和B2O3的组成变化对其物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb^3 荧光寿命(Tf)的影响．结果表明：Yb^3 掺杂的SiO2-Bi2O3-B2O3具有较好的光谱性能，是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤候选基质材料．     

Er3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的光谱性质和上转换机理

研究了Er^3 掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱性质，分析了玻璃中Er^3 的上转换发光机理，应用Judd—Ofelt理论计算了Er^3 在玻璃中的强度参数Ωt(t=2，4，6)，自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。结果表明，在975nm抽运光激发下，观察到强烈的绿光和微弱的红光；绿光和红光发射是由于双光子吸收过程，其上转换机理是能量转换(ET)和激发态吸收(ESA)。拉曼光谱分析表明，对于上转换发光，玻璃结构中的F^-离子起到重要作用。     

非谐振型光学玻璃的三阶非线性的研究进展

近年来非谐振型光学玻璃的三阶非线性的研究及应用发展迅速.在介绍了玻璃中三阶非线性产生的原理以及非谐振型光学玻璃特点基础上,综述了目前4种典型非谐振型光学玻璃性能、研究要点及其应用情况.     

GeS2-Sb2S3玻璃的三阶非线性研究

采用熔融-急冷法制备了(100-x)GeS2-xSb2S3(x=10%、15%和20%)系列硫系玻璃,测试了样品的折射率、从可见到近红外的透过特性.采用Z-扫描方法测试了样品的三阶非线性特性,分析了Sb2S3的含量对玻璃的线性折射率,透过率和三阶非线性性能的影响.结果表明样品的线性折射率、非线性折射率n2、非线性吸收系数β以及三阶非线性光学极化率χ(3)随着Sb2S3的含量增加而增大,Sb2S3物质的量含量为20%的样品在800 nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为:n2=3.27×10-10 esu和β= 31.5 cm/Gw.