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在本论文中,作者首先对掺稀土玻璃激光材料制备的相关技术和稀土发光的有关理论进行了系统的介绍,然后对作者硕士期间所作工作进行了阐述。作者硕士期间所作工作主要是掺稀土亚碲酸盐和磷酸盐玻璃激光材料的制备和发光的研究,在这基础上对它们的应用也作了相应探讨。具体内容如下:1) 通过调整配料组份,制备出了两种新型的玻璃激光材料:亚碲酸盐玻璃(简称TBZRE)和磷酸盐玻璃(简称NPRE-1)。其中亚碲酸盐玻璃(TBZRE)成玻能力强,在较慢的冷却速率下也能得到非晶玻璃;且退火工艺简单,退火温度下保持一小时后再冷却到室温即可。磷酸盐玻璃(NPRE-1)粘度大,人工即可拉出一米多长的丝;韧性好,不易折断,特别适用于作光纤基质材料。与常规的Q89磷酸盐激光玻璃(Tg=440℃)相比,NPRE-1玻璃的转变温度(Tg≈535℃)提高了95℃。满足了离子交换制备光波导的温度需要(375℃)。2)对TBZRE玻璃室温下的上转换发光进行了研究。用970nm波长的半导体激光器作为泵浦源,得到了高效率的480nm波长上转换的荧光。通过对不同掺杂浓度样品的发光比较,发现了这种玻璃上转换发光的浓度猝灭现象,找出了这种玻璃得到高效率上转换发光的适宜浓度,并对Tm3+的浓度猝灭现象进行了分析。通过对上转换发光强度与泵浦源电流强度关系曲线的拟合,看到这种上转换是三光子吸收过程,这与通过能级图分析得到的结果相同。另外,也对650nm波长和808nm波长的上转换发光进行了研究,证明它们分别是三光子吸收和两光子吸收过程。3)对TBZRE玻璃,用J—O理论计算了各光谱参数,从1G4能级的跃迁分支比从理论上得出480nm波长的光相对650nm波长的光强,这与发射光谱图是相符合的。用计算得到的自发辐射系数计算了480nm波长和650nm波长光的发射截面,可以看出这种亚碲酸盐玻璃基质中这两个波长的发射截面较在其它氧化物玻璃中的大。4)通过对NPRE-1样品吸收谱的测量,可看到在970nm附近有一很强的吸收峰,适合于采用LD激光泵浦。我们在发射波长为970nm的半导体激光器激发下<WP=6>测量了这种材料的发射谱,观察到在红外波段1540nm处有强发射峰。对1540nm处光谱有效带宽的计算,得到结果为64.54nm,这个带宽已远高于目前常用掺Er硅光纤和氟化物光纤放大器的20-30nm增益带宽,于扩大光纤信息传输容量有很大益处。5)通过建立发光动力学方程,利用J-O计算得到的参数,得出NPRE-1样品1540nm处发光强度随Er3+离子掺杂浓度的变化规律,看到Er3+离子掺杂mol浓度为20%时发光最强,大于这个浓度后就发生了浓度猝灭效应。6)用NPRE-1型玻璃激光材料进行了光波导制备的研究,通过控制离子交换时间,得到了不同厚度的光波导,并利用棱镜耦合法观察了光波导的模式。实验证明,这种新型玻璃完全具备了制备光波导的条件,为下一步制备光波导激光器创造了良好的条件。