基于中红外光纤的倏逝波传感研究进展

基于倏逝波原理的光纤传感器因其灵敏度高、响应速度快、成本低等优点,已广泛应用于液体、气体及生物化学传感等诸多领域.与此同时,以碲酸盐玻璃、氟化物玻璃、硫系玻璃和卤化物晶体等为基质材料的中红外光纤因其具有较宽的红外透过范围,近年来在中红外波段传感领域得到了广泛关注.本文首先概述了中红外光纤倏逝波传感原理,介绍了各种中红外...     

红外光纤材料的研究——氟化物-氧化物混合体系玻璃

一、引言氟化物玻璃是一类新型的红外导光材料,它具有导光固有损耗低,化学稳定性好、不潮解、久置不失透、转变温度适中、能透过中红外光波等特点,目前被认为是未来最佳的红外光纤材料。除用作红外光纤材料外,氟化物玻璃还是一种优异的红外玻璃材料和固体激光基体材料,具有许多人们梦寐以求的特性。因此,自它开发以来,世界各国都竞相研制。虽然氟化物玻璃有着许多优良特性,但大多数氟化物不易形成玻璃态或成玻条件极为苛刻。有时,即使能成玻璃,在加工时也易引起反玻璃化。因此要得到质地优良、性     

氟锆酸盐玻璃中锌原子近邻结构的EXAFS研究

氟锆酸盐玻璃由于具有从近紫外到中红外的较宽透光范围、较高的氟离子电导率和较好的稀土荧光特性,因而作为一类新颖的光导材料和电子材料已引起人们的关注。另外,氟锆酸盐玻璃的结构很显然地有别于其它已知玻璃的结构,这也激发了人们对它的结构进行探究的兴趣。 二元BaF_2-ZrF_4系统的玻璃形成范围为含50—75mol％ZrF_4,该系统玻璃由于难以制成大尺寸,因而缺乏实际应用价值。而在BaF_2-ZrF_4基玻璃中掺入一系列金属氟化物     

蓝绿光上转换荧光输出的稀土掺杂玻璃研究进展

上转换光纤激光器由于在医疗、生命科学等领域应用逐步加强,近年来受到了广泛的重视.本文简要回顾了上转换发光的发展历程,归纳了能够实现蓝绿光输出的稀土离子的种类,详细阐述了近年来具有蓝绿光输出的上转换发光的不同基质玻璃(氟化物玻璃、硫化物玻璃、碲酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、铋酸盐玻璃、卤氧化物玻璃)的研究进展,最后,对稀土离子掺杂的玻璃上转换发光的研究动向进行了展望.     

中红外碲酸盐玻璃及光纤研究进展

近/中红外激光和超连续光源在红外光电对抗、生物医疗、遥测感知和激光探测及测距(LIDAR)等领域具有十分重要的应用价值。近年来,基于软玻璃光纤来产生和传输高亮度近/中红外(特别是2～5μm)激光方面的研究取得了显著进展。在中红外软玻璃基质中,具有相对较低声子能的碲酸盐玻璃对于设计近红外和中红外激光器和放大器、高功率中红外激光传输和传感应用无源光纤具有特别的吸引力。本文重点总结了低损耗碲酸盐玻璃的关键制备技术,并综述了碲酸盐玻璃及光纤在稀土掺杂中红外发光方面的研究进展,最后对碲酸盐玻璃及光纤应用存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。     

氟化物玻璃光纤预制棒制备工艺研究

研究了氟锆酸盐玻璃光纤预制棒制备工艺对块状玻璃散射损耗和光纤损耗的影响。制得了最低损耗为７５ｄｂ／ｋｍ，用氟塑料管作包皮的氟锆酸盐玻璃光纤，并进行了传输能量试验。     

氟化铟玻璃若干性质研究

一、引言 自70年代中期Poulain等人发现氟锆酸盐玻璃后,在最近十几年中,相继出现了氟铪、氟钍和氟铝等为基础的氟化物玻璃形成系统。许多科学工作者为改善玻璃的析晶性能、化学稳定性和光学性能,在理论上和实用上做了大量的工作,对玻璃的形成、结构、性质及相互间的关系也进行了深入的研究,取得了一定的进展。与此同时,为了获得性能更为优良的玻璃,人们也在进一步探索新的形成系统。氟化铟玻璃系统是最新一代的氟化物玻璃。国     

含镓氟化物玻璃研究进展

含镓氟化物玻璃具有较其它氟化物玻璃更宽的红外透过范围和更低的声子能量,显示出其是一种优质的激光基质材料.特别是它们在光存储系统、光通信系统、激光医疗仪器和传感器等方面的应用潜力很大.因此,含镓氟化物玻璃逐渐成为这一领域研究的热点.在本文中简述了含镓氟化物玻璃在成玻系统、热稳定性、光学性质等方面的研究进展.     

掺稀土氟化物玻璃上转换发光材料发展概况

和传统的氧化物玻璃相比,氟化物玻璃具有声子能量低的特点,因此无辐射跃迁几率小,上转换量子效率高,使得掺稀土离子的氟化物玻璃具有高的发光效率.且稀土离子的能级在氟化物玻璃中具有较长的寿命,形成更多的介稳能级,有丰富的激光跃迁.利用稀土离子在氟化物光纤中的上转换特性,可以获得性能优良的光纤激光器.本文简述了掺稀土氟化物玻璃上转换激光材料的发光机理和研究进展.     

透明氟铝酸盐微晶玻璃研究

为改善氟化物玻璃的物理化学性能,对氟铝酸盐玻璃进行了晶化实验,制备了透明氟铝酸盐微晶玻璃.对微晶玻璃进行了X射线衍射(XRD)、透射光谱研究和扫描电镜(SEM)观察.结果表明:热处理温度不同,玻璃中析出的晶相会有差异.微晶玻璃中有一些异常的大尺寸晶体,这些晶体的存在影响玻璃中晶体的均匀性,降低微晶玻璃的红外透过能力.     

Er~(3+)掺杂碲酸盐微晶玻璃光纤的中红外荧光特性

利用管内熔体直拉法制备了Er~(3+)掺杂的碲酸盐微晶玻璃光纤,其中碲酸盐玻璃的组成为72TeO_2-25PbO-3Er_2O_3 (mol%)。并研究了其微观结构和光学性能。结果表明:通过这种方法制备的光纤具有良好的芯包结构,没有明显的元素扩散,并且经过适当温度热处理后在光纤中析出尺寸约20 nm的Pb Te3O7纳米晶。与前驱体光纤相比,在980 nm激光的泵浦下,2.7μm中红外发光强度在微晶玻璃光纤中得到显著的增强,这主要是由于晶体场效应的影响,其优异的光学性能表明,获得的碲酸盐微晶玻璃光纤有望在中红外光纤放大器和可调谐激光器领域得到应用。     

氟铝酸盐熔体的粘度

用转动法在氮气氛下测定了氟铝酸盐熔体在700—1000℃的粘度,研究了Ba(PO_3)_2和YF_2对氟铝酸盐熔体粘度的影响。与氟锆酸盐熔体类似,氟铝酸盐熔体的粘度较普通玻璃熔体低得多,其粘滞活化能随温度降低而迅速增加,在液相温度附近氟铝酸盐熔体的粘滞活化能与具有链状结构的玻璃熔体相近。 氟铝酸盐熔体中引入偏磷酸钡将明显提高熔体粘度和粘滞活化能,结合红外光谱的研究结果,作者认为氟铝酸盐熔体和玻璃的结构很可能是微不均匀的,由氟化物区和磷酸盐区组成。     

TeO2-AlF3氟碲酸盐玻璃的性质和结构

制备了不同氟化物含量的（1-x）TeO2-AlF3（x=10％,20％,30％,按摩尔计）透明氟碲酸盐玻璃。利用差热分析和Raman光谱对玻璃的性质和结构进行研究。结果显示：当x达到30％时,氟化铝以Al-F多面体的形式进入玻璃网络结构。随着氟化物含量增加,玻璃在中红外区的透过率提高,玻璃结构单元从[Te（O,F）4]三方双锥向[Te（O,F）3]三方锥转变。Raman光谱显示：1个宽的强峰出现在750～840cm^-1,表明玻璃中Te-O键长介于0．185-0．196nm之间。     

旋转浇铸法小芯径掺杂氟化物玻璃光纤预制棒的研制

本文通过对浇铸芯料玻璃时的粘度及皮料管内壁温度的控制，用连续浇铸芯、皮料的旋转法制取了芯皮比小于1:2．5的小芯径氟化物玻璃预制棒，给出了所用的掺钕氟化物芯皮玻璃的组成、物理性能及用此预制棒拉制成光纤的一些性能。该光纤的荧光光谱表明，此工艺还可为光纤有源器件的研制提供氟化物玻璃基质材料。     

第三届国际卤化物玻璃会议简介——兼谈卤化物玻璃发展的现状与趋势

1.卤化物玻璃迅速发展的背景与应用前景 自从发现以ZrF_4为基础的氟锆酸盐系统玻璃后迄今仅十年的时期内,卤化物玻璃的研究已打破了长期停滞不前的局面,发展势头的迅猛引起玻璃工业与学术界的广泛重视。 由于国际上经过十余年对石英系统玻璃光纤的研究、开发阶段已基本告一段落,光损耗逼近了理论值(0.18dB/km)。为探索能够实现超远距离     

氟化物玻璃AlF3—LnF3—MeF2的形成与性质研究

本文制备了Al_F_3-LnF_3-MeF_2系列玻璃,研究了其形成、性质和结构特点。指出了碱土氟化物对玻璃形成有较大影响,碱土金属氟化物种类越多,玻璃形成能力越好。EXAFS和RDF测定分析表明,AlF_3·YbF_3·BaF_2·SrF_2玻璃具有共顶的正八面体结构。性质研究表明,AlF_3·LnF_3·MeF_2系玻璃可以成为优良的红外光纤和红外光学材料。     

铅镧氟锆酸盐系统玻璃的形成与性质

本文研究了一系列加入不同量AlF_3后PbF_2-LaF_3-ZrF_4系统玻璃形成区。当AlF_3引入量小于5mol％时,PbF_2-LaF_3-ZrF_4系统有较大的形成区,形成稳定的玻璃。PbF_2与BaF_2相比,可以在LaF_3-ZrF_4系统中引入量较大。应用电镜研究铅镧氟锆酸盐系统玻璃的结果表明,玻璃中存在分相现象,而且在一些氟锆酸盐系统玻璃的差热分析曲线上可以明显地观察到二个转变温度T_8。液-液分相导致玻璃的整体析晶。本研究工作中,系统地测定了玻璃的折射率、红外透射性质、显微硬度、密度、导电率、化学稳定性等性质。对玻璃热处理后所产生的析晶晶相用X射线衍射相进行了系统的研究。在不同热处理条件下,可以形成PbF_2·ZrF_4与LaF_3·2ZrF_4等晶相。在红外与Raman光谱研究的基础上,提出了一个铅镧氟锆酸盐玻璃结构的示意图。     

Er掺杂氟碲酸盐玻璃的制备和上转换发光性能的研究

结合氟化物玻璃和碲酸盐玻璃的各自优势,在空气气氛下通过熔融法制得了光学性能良好的氟碲酸盐玻璃,该体系玻璃具有较低的声子能量,Er掺杂和Er/Yb共掺氟碲酸盐玻璃在980 nm激光的激发下可实现上转换发光,能观察到明显的绿光和红光。对稀土掺杂玻璃进行吸收光谱的分析,并利用J-O理论计算了振子强度参数和光谱品质因数,有较好的发光能力。通过分析可见光光谱,结合Er的能级结构,得出了实现可见光发光的能量传递过程,并利用速率方程证明该过程是线性衰变和上转换的共同作用。     

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤在宽带光纤放大器与上转换光纤激光器中具有重要的应用。本文介绍了稀土离子掺杂多组分玻璃光纤宽带光纤放大器与上转换光纤激光器的工作机理,综述了其最新相关研究进展,并对目前研究中需进一步解决的问题及未来的发展提出了建议与展望。从当前的研究现状来看,碲酸盐玻璃和铋基玻璃应是今后宽带玻璃光纤放大器光纤基质材料的研究重点。对上转换光纤激光器基质材料而言,如何获得更好的具有低声子能量和优良物化性能的玻璃基质,还需进一步探索。     

一种新的微型激光器材料--稀土掺杂玻璃

制得了具有双包层结构的掺Nd^3 和Yb^3 单模磷酸盐玻璃光纤,用中心波长为800nm的半导体激光器件钕光纤的光泵源,在室温下获得了波长为1．053um,输出功率为8．36mW的连续激光输出,用930nm的钛宝石激光泵浦掺镱光纤,也获得了1．067um的激光,研究了Nd^3 ,Yb^3 ,Er^3 离子掺杂四磷酸盐玻璃和氟化物玻璃的发光性能与浓度的关系,以及Yb^3 /Er^3 双掺杂玻璃的发光性能,得到了掺钕四磷酸盐玻璃,Yb^3 /Er^3 双掺四磷酸盐玻璃和掺氟铝酸盐玻璃等几种在微片激光器有应用前景的材料。