γ辐照及热退火对光热折变玻璃光学性能的影响

对光热折变(Photo-thermal-refractive, PTR)玻璃在总剂量分别为0.35、1、10及100 kGy的γ射线下辐照,并进行热退火处理,采用吸收光谱、光致发光光谱及EPR电子顺磁共振谱研究了光热折变玻璃在γ射线辐照下的辐照机理。研究结果表明,γ辐照后的PTR玻璃在可见波段的吸收主要由银原子Ag⁰、银分子簇Ag₂、银分子簇Ag₃、银纳米颗粒Ag_m⁰及非桥氧空穴中心H_C1及HC₂引起;在不同剂量γ射线辐照下,玻璃基质中的变价离子(Ag⁺、Ce³⁺)价态先发生变化,同时玻璃基质中的非桥氧键发生电离,形成了非桥氧空穴型缺陷中心HC₁、HC₂。进一步增加辐照剂量,产生了银的分子簇Ag₂和Ag₃;同时玻璃基质中非桥氧空穴中心HC₂的浓度增大,导致在639 nm附近的吸收增强...     

Al3+/Yb3+/P5+掺杂对石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光的影响

采用溶胶-凝胶法结合高温真空烧结工艺制备了不同浓度的Al³⁺/Yb³⁺/P⁵⁺掺杂石英玻璃。研究了P⁵⁺和Al³⁺的引入对Yb³⁺掺杂石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光光谱, 以及Yb4d电子结合能的影响, 并初步探索了其机理。研究结果表明, Al³⁺/Yb³⁺/P⁵⁺掺杂石英玻璃在190~300 nm波段的吸收主要来源于O^2-→Yb³⁺的电荷迁移吸收, 其谱带位置和Yb4d电子结合能随Yb³⁺的第二配位元素(Al、Si、P)电负性增大向高能方向移动。真空烧结条件下, 引入Al³⁺会引发石英玻璃中Yb³⁺还原为Yb²⁺, 其典型的吸收峰位于330 nm处; 然而, 在Al³⁺/Yb³⁺共掺的基础上再引入P⁵⁺, 且P⁵⁺/Al³⁺摩尔比大于1时, 可以有效抑制Yb²⁺的形成。紫外光激发引起的近红外发光(976 nm)是电子从电荷迁移态弛豫到Yb³⁺激发态向基态跃迁的结果, 可见发光(525 nm)归因于Yb²⁺的5d→4f跃迁。本文研究结果对通过优化工艺和调整组分制备出高性能的Yb³⁺掺杂光纤具有一定的指导意义。     

掺镱石英玻璃的光学光谱和结构特性

掺镱石英光纤是高功率光纤激光器的核心元件,其纤芯材料是掺镱石英玻璃.掺镱石英光纤的性能与掺镱石英玻璃纤芯材料的性质密切相关.本文总结了应用溶胶-凝胶法结合高温粉末烧结的方法制备系列Al、P、F、B、Ce共掺杂的掺镱石英玻璃,以及不同共掺元素对掺镱石英玻璃的光学、光谱及结构的影响等方面的进展,为优化掺镱石英光纤的激光性能...     

Yb3+/Al3+/Ce3+/F–掺杂石英玻璃的结构与性质

采用溶胶–凝胶法结合高温真空烧结制备不同F含量的Yb~(3+)/Al~(3+)/Ce~(3+)/F–掺杂石英玻璃。系统研究了F含量变化对这些玻璃的折射率、光谱性质、耐辐射特性的影响,并联用多种结构解析手段从玻璃微观结构变化角度研究其影响机理。通过Fourier转换红外光谱(FTIR)测定玻璃的假想温度(Tf),该温度与玻璃的结构混乱度有关;采用固态核磁共振(NMR)和Raman光谱研究玻璃的网络结构变化;用脉冲电子顺磁共振(EPR)技术研究Yb~(3+)离子的局部环境;采用连续波EPR和光学吸收谱鉴定γ射线辐射诱导玻璃形成的硅相关(Si-E'、NBOHC)、铝相关(Al-E'、Al-ODC、Al OHC)和镱相关(Yb2+)色心。研究结果表明,掺F不但能有效降低玻璃折射率和提高玻璃的耐辐射特性,且不会明显恶化Yb~(3+)离子的光谱性质;FTIR测试表明,掺F急剧降低了玻璃的Tf和结构混乱度;Raman和NMR测试表明,随着F含量增加,三元环和四元环结构下降,六配位铝(AlVI)明显增加;脉冲EPR测试表明,F原子进入Yb~(3+)的局部环境。这些结构解析有助于解释F含量变化对Yb~(3+)/Al~(3+)/Ce~(3+)/F-掺杂石英玻璃宏观性质的影响机理,为制备低数值孔径且抗辐射的掺Yb~(3+)石英光纤提供了参考。     

高效率国产抗辐照铒镱共掺保偏光纤

<正>卫星激光通信系统具有覆盖范围广、传输效率高、延迟低等特点，可以与地面移动通信网络形成优势互补。美国太空探索技术公司计划在太空搭建由约4.2万颗卫星组成的“星链”网络，该卫星通信系统在通信传输、卫星成像、遥感探测等领域中有着巨大的应用潜力。铒镱共掺石英光纤是1.5μm波段光纤放大器中的核心增益材料，     

U波段放大用国产高增益掺铋高锗硅基光纤

<正>掺铋石英光纤在1100～1800 nm波段具有超宽带发光特性，在全波段光通信领域展现出重大的应用潜力。铋离子在近红外波段的光谱特性与玻璃成分密切相关，在含不同共掺元素的硅基玻璃中可形成以下铋活性中心（BAC）:BAC-Al、BAC-P、BAC-Si、BACGe。自2004年以来，国外研究机构在多波段宽带放大用掺铋光纤方面取得重大突破，如俄罗斯科学院光纤光学研究中心（FORC）和英国南安普敦大学。