高浓度Er3+掺杂、低OH-含量氟碲酸盐玻璃材料制备及其2.7μm波段发光性质的研究

被引量 : 0次 | 上传用户:lumuming
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中红外激光在大气通信、遥感测绘、分子光谱学、分子痕迹检测、中红外光传感、生物医疗、工业加工和国防安全等方面具有广阔的应用前景。中红外光纤激光器由于具有激光阈值低、转换效率高、输出波长可调谐、便于与各种应用系统集成、适应性强、运行可靠、维护简单等特性,已经成为中红外激光领域的研究热点之一。实现中红外光纤激光器的关键在于制备中红外激光玻璃材料。在众多激光玻璃材料中,由于Er3+离子掺杂的氟化物玻璃具有较低的声子能量、优异的中红外透过特性、较高的激光损伤阈值,因此它是目前实现2.7m波段光纤激光器的候选材料并备受关注,其2.7m波段发光源于Er3+离子的4I11/2→4I13/2跃迁。但由于氟化物玻璃的热稳定性和化学稳定性较差,这限制了它在实际中的应用。因此,为了研制实用化的中红外波段光纤激光器,进一步探索具有高的热稳定性和化学稳定性的新型中红外激光玻璃材料具有重要意义。本论文围绕新型中红外激光玻璃材料开展了系统研究,具体研究内容如下:1.我们选择氟碲酸盐玻璃作为基质材料,通过高压高纯氧气气氛除水熔融法,制备了高浓度Er3+掺杂、低OH含量氟碲酸盐激光玻璃。该系列玻璃的组分为(85.7x)TeO2+xBaF2+(14.3y)Na2CO3+yEr2O3(x=38.1,28.6,19; y=4.8,6.7,7.6,8.6,9.5; mol%)。其中,Er3+离子最高掺杂浓度可达19mol%,该值远高于以往的报道(在氟碲酸盐体系中小于0.5mol%);在2.7m处的OH吸收系数αOH最小为0.0702cm1。我们系统研究了玻璃组分与2.7m波段发光的相关性,发现高的BaF2含量、高的Er3+离子掺杂浓度、低的OH含量、低的声子能量有利于获得强的2.7m波段发光,并得到了优化的玻璃组分47.6TeO2+38.1BaF2+4.8Na2CO3+9.5Er2O3。我们进一步研究了该优化玻璃组分的热学性质,通过差热分析仪测量了它的玻璃转变温度与析晶温度的差值约为134C,这表明该玻璃具有较好的光纤拉制能力。最后我们计算了该玻璃中Er3+离子4I11/2→4I13/2跃迁的受激发射截面,其在2.7μm处的值为1.94×10-20cm2,并讨论了该玻璃在中红外光纤激光产生方面的应用潜力。2.另一项研究工作是在上述玻璃体系中,我们发现在较低的Er3+离子掺杂浓度(<0.033mol%)时出现析晶,而在较高的Er3+离子掺杂浓度(>0.033mol%)时析晶消失的现象。我们通过对系列玻璃样品XRD衍射数据和上转换发射光谱测试结果的分析,探讨了其析晶动力学过程。同时,我们获得了低浓度Er3+掺杂氟碲酸盐透明微晶玻璃,发现了其上转换发光明显增强的现象。这项工作的研究结果对于进一步认识氟碲酸盐玻璃的基本物理性质和拉制氟碲酸盐微晶玻璃光纤具有重要的实际意义。
其他文献
[目的]了解山东省艾滋病病毒(HIV)感染者生存现况,为艾滋病防治提供依据。[方法]对山东省各地2009年4月底以前发现的651例HIV感染者(不包括艾滋病病人)进行问卷调查。[结果]
我国课程改革的不断深化,体育课程的身体活动性特点要求体育教育专业学生的专业学习与发展,以及作为未来的体育教育教师职业生涯都要求具有较强的动手能力.我们认为体育教育
刚刚结束的党的十八大报告中指出,要加强和改进网络内容建设,唱响网上主旋律,推进网络规范有序运行。开展"扫黄打非",抵制低俗现象。笔者针对当前社会普遍存在的网络犯罪的现
随着医院信息化建设的深入发展,智慧医院建设已成为医院本身发展的客观需要,从而实现加强医院管理、提高临床诊疗水平、质量、效率和效益。建设智慧医院的工作之一是建立医院
近几年来,问题青少年的增多,特别是青少年犯罪率逐年上升,已成为一个严重的社会问题。据公检法司提供的数据和大量案例资料分析,青少年犯罪大多因为法律认知水平低下、法律意
经济增长理论走过了一段漫长的历程 ,从古典经济增长理论到新古典经济增长理论 ,再到新经济增长理论。文章通过分析经济增长理论的发展历程 ,揭示各个阶段经济增长理论的一些
<正>本刊讯上海建材(集团)有限公司于2月5日召开2015年度工作会议暨党风廉政建设工作会议。会议以党的十八届三中全会和四中全会、中央经济工作会议、上海市委十届七次会议精
作为中国现代文学史上一位著名作家,徐訏在20世纪“文化综合”的四十年代,就已经开始了以文学想象的方式超越生命的困境,加入到了时代文学的主题之中。50年代居留香港后,他并
<正>借助APEC北京会议的东风,振华重工11月3日至11月5日率先连拉3涨停,众多基建、交通运输、工程机械股集体响应,"涨声"一片。2013年,作为互联互通的必备硬件,基础设施由于资
<正>对于走过90多年历程的中国共产党来说,不忘本来,才有未来。认真研究、展示、传承延安时期党的建设的重要经验,才能做到返本开新,为新时期全面从严治党,推进党的建设新的