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重金属氧化物玻璃具有优良的红外透过性能、高折射率、高非线性折射率、低声子能量和超快光响应速度。因此,对重金属氧化物玻璃物化及其光谱性质的研究具有重要意义。
在文献综述部分,首先对重金属氧化物玻璃的研究进展、非线性光学理论和稀土离子发光理论进行了简单概述,进而提出本文的研究思路和内容。
在论文的第二部分,介绍了实验方法和理论计算,主要包括玻璃的制备、性质测试和光谱理论计算。
论文的第三部分研究了铋酸盐玻璃的物化以及结构性质。结果表明:1)随着Bi2O3含量的增加,玻璃的密度和折射率增加,热稳定性能变差,而在玻璃中引入少量的SiO2,玻璃的热稳定性明显改善;2)红外透过光谱研究表明,随着Bi2O3和SiO2含量的增加,玻璃的红外透过性能改善,且在熔制过程中通氧可以有效去除玻璃中的OH基,玻璃的红外透过性能明显改善;3)红外吸收和Raman研究表明,随着Bi2O3含量的增加,[BiO3]基团逐步被[BiO6]基团所取代,[BO4]基团逐步向[BO3]基团转变,[BiO6]基团和[SiO4]基团耦合在了一起,形成了Bi-O-Si的振动模式。
论文的第四部分研究了Tm3+/Ho3+离子共掺碲酸盐玻璃在2μm波段的光谱性质。结果表明:1)当Tm3+离子浓度为1 mol%,Ho3+离子浓度为1 mol%时,玻璃在2μm波段的发光强度达到了最大值,5I7→5I8能级的自发跃迁几率为265.7s-1,Ho3+离子在2μm附近的最大受激发射截面为7.0×10-21 cm2;2)在碲酸盐玻璃中引入5 mol%的Bi2O3,玻璃的密度和折射率增加,热稳定性下降,5I7→5I8能级的自发跃迁几率增大为466.8 s-1,Ho3+离子在2μm附近的最大受激发射截面增大为1.06×10-20 cm2;3)在碲酸盐玻璃中引入10 mol% ZnF2,玻璃的热稳定性、密度和折射率略有下降,玻璃基质中的OH基含量明显下降,5I7→5I8能级的自发跃迁几率减小为224.7 s-1,Ho3+离子在2μm附近的最大受激发射截面增大为8.8×10-21 cm2。
最后是本论文的结论部分,概括了全文的实验研究结果。