Er^3＋／Ce^3＋共掺碲铌酸盐玻璃的制备及光学特性研究

采用高温熔融退火法制备了系列75TeO2—10Nb2O5-10ZnO-5Na2O-0．5Er2O3-xCe2O3=（x=0．00,0．25,0．50,0．75,1．00mol％）和（75-y）TeO2-10Nb2O5-10ZnO～5Na2O～yB2O3—0．5Er2O3-0．75Ce2O3（y=2,5,10,15mol...     

碘化铅对Dy3+掺杂GeS2-Ga2S3玻璃荧光光谱性质的影响

采用熔融淬冷法制备了掺杂浓度为0.3%(质量分数)的Dy3+:(100–x)(0.8GeS2–0.2Ga2S3)–xPbI2(x=5,10,15,摩尔比)系列硫卤玻璃样品,测试了样品热稳定性、折射率、密度、吸收光谱、近红外及中红外荧光光谱。应用Judd–Ofelt理论计算了Dy3+在系列样品中的强度参数(Ωt,t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参数。讨论了PbI2含量对样品的吸收光谱、光谱参数以及荧光光谱的影响。在Dy3+掺杂样品中,PbI2含量的增加有效地提高了1 330 nm和2 860 nm处的荧光强度。计算了0.3%Dy3+掺杂68GeS2–17Ga2S3–15PbI2玻璃在1 330 nm和2 860 nm处的受激发射截面值分别为3.63×10–20 cm2和1.57×10–20 cm2,2 860 nm处的量子效率为83.8%。     

高强度硫系玻璃微结构光纤研究

针对硫系玻璃微结构光纤缺少有效制备方法的问题 ,本文选用可塑性较好的Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅硫系玻璃,利用自制的硫系玻璃挤压机制备了多孔硫系玻 璃微结构光纤(CGMOF)。利用红外热像仪以及傅里叶红外光谱仪测试了挤压前后玻璃的红外 透过性能、根据不同厚度玻璃片的透过谱,计算了挤压后玻璃的光学损耗特性。利用扫描电 子显微镜观察拉制光纤的横截面,测试了光纤的直径。分析结果表明,挤压后的硫系玻璃的 红外透过 率和损耗较挤压前没有显著的变化。挤压前后的硫系玻璃在10μm处的光学损耗分别为0.25dB/cm和0.27dB/cm。利用与硫系玻璃具有相近软化点的塑料(PES)聚合物作 为 光纤的保护层,光纤的抗拉强度是标准石英光纤的1.45倍,显著提高了CGMOF的强度。     

Dy3+掺杂Ge-Ga-Sb-S-CsI硫卤玻璃的热学特性及析晶动力学研究

采用熔融急冷法制备了系列Dy3+掺杂的70GeS2-10Ga2S3-5Sb2S3-10CsI硫卤玻璃样品.测试了样品的可见-近红外和红外透过光谱,分析了Dy3+的光谱吸收及杂质吸收.测试了样品的DTA曲线,分析了样品的热学特性.利用修正Kissinger方程分析了玻璃转变活化能Et、析晶活化能Ec,根据Johnson-Mehl-Avrami方法计算了结晶动力学参数n.研究结果表明:随着Dy3+掺杂浓度的增加,玻璃吸收光谱增强,转变活化能和析晶活化能先增加后减小,x=0.3wt%的玻璃样品最稳定.析晶过程中为两维晶体生长.     

Sn对Ge-Se-Te玻璃结构与光学特性的影响

采用熔融淬冷法制备了系列Ge₃Se₅Te₂Sn_x(x=0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0, mol%)硫系玻璃。采用X射线衍射(XRD)图谱、差示扫描量热曲线(DSC)、可见/近红外光谱、傅里叶红外(FTIR)光谱、显微拉曼光谱等手段对玻璃的物化性能及结构进行表征, 研究发现Sn的引入导致Ge-Se-Te玻璃系统物化性能的变化: 玻璃的转变温度T_g降低、红外截止波长发生红移, 并有效地降低了杂质吸收峰对样品红外透过率的影响。利用Philips网络约束理论计算的玻璃平均配位数及拉曼光谱的变化, 讨论了引入Sn对Ge-Se-Te玻璃的影响。     

975 nm脉冲激励下铋酸盐玻璃中铒离子荧光的动态响应

用高温熔融退火法制备了组分为Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2掺铒铋酸盐玻璃,测试分析了铋酸盐玻璃中铒离子的光谱特性,着重研究了975nm脉冲泵浦光激励下1.5 μm波段荧光的动态响应.研究表明,对应脉冲泵浦光上下边沿,铒离子荧光存在着一个上升和下降响应过程,响应速率取决于4I13/2能级Er~(3+)离子荧光寿命.随着B_2O_3组分含量的提高,玻璃中OH基引起的能量传递导致Er~(3+)离子荧光寿命相应减小,荧光响应随之相应加快.     

Yb3+掺杂SiO2-Bi2O3-B2O3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO2-xBi2O3-(30-x)B2O3-2K2O-7Na2O-1Yb2O3(以mo1％记，x=0，5，10，15，20，25，30)为研究对象．通过测试试样的物理性质和光谱性质，应用倒易法(reciprocity method)计算Yb^3 离子的受激发射截面(σeml)，并且计算了Yb^3 的自发辐射几率(Arad)，2F5／2能级的辐射寿命(Trad)．讨论了玻璃中Bi2O3和B2O3的组成变化对其物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb^3 荧光寿命(Tf)的影响．结果表明：Yb^3 掺杂的SiO2-Bi2O3-B2O3具有较好的光谱性能，是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤候选基质材料．     

单模As2S3光纤制备及其弯曲损耗

采用动态蒸馏纯化工艺和熔融淬冷法制备了纤芯和内外包层玻璃组分分别为As₄₀S₆₀和As₃₉S₆₁的硫系玻璃,采用计算机数控车床钻孔法制备了包层套管,结合二次管棒法拉制出包层和纤芯直径分别为124mm和5mm的硫系光纤,对其纤芯和包层玻璃折射率、光纤端面几何尺寸、传输和弯曲损耗等进行了测量和分析。结果表明:该光纤在2.5～10.0mm波段数值孔径(N_A)小于0.425,且纤芯和包层同心度较好,光纤在1 550 nm波长下的损耗为1.7 d B/m,光纤在λ>2.5mm波段呈现单模传输特性。当光纤弯曲半径达到20 mm左右时损耗急剧增加。     

GeS2-Sb2S3玻璃的三阶非线性研究

采用熔融-急冷法制备了(100-x)GeS2-xSb2S3(x=10%、15%和20%)系列硫系玻璃,测试了样品的折射率、从可见到近红外的透过特性.采用Z-扫描方法测试了样品的三阶非线性特性,分析了Sb2S3的含量对玻璃的线性折射率,透过率和三阶非线性性能的影响.结果表明样品的线性折射率、非线性折射率n2、非线性吸收系数β以及三阶非线性光学极化率χ(3)随着Sb2S3的含量增加而增大,Sb2S3物质的量含量为20%的样品在800 nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为:n2=3.27×10-10 esu和β= 31.5 cm/Gw.     

Yb3+和Ce3+对Er3+掺杂碲酸盐玻璃光谱性质的影响

;在掺Er3 的70TeO2-20ZnO-5La2O3-5Nb2O5(各组成以摩尔比计)玻璃中引入Yb3 和Ce3 ,分析比较了975nm泵浦下Yb3 和Ce3 对于Er3 的1.5μm波段红外荧光和可见上转换发光特性的影响.结果表明:在掺Er3 的碲酸盐玻璃中引入Yb3 ,有效地提高了Er3 的1.5μm波段红外荧光强度、展宽了其荧光谱,也显著增强了可见上转换发光强度.随着玻璃中Ce3 的引入,进一步提高了Er3 的4I11/2→4I13/2能级间无辐射弛豫速率,1.5μm波段红外荧光也得到进一步增强,但可见上转换发光大幅减弱.与Er3 /Yb3 共掺相比,Er3 /yb3 /Ce3 共掺碲酸盐玻璃是一种更为理想的应用于1.5 μm波段宽带放大器的增益介质.