掺稀土氟铝酸盐玻璃的制备及3μm中红外光谱特性的研究
发布时间：2021-07-29 13:10
自从第一台红宝石固体激光器诞世以来,激光技术已经经过了50多年的发展历史了。现在激光技术已经被广泛用于生活的各方面,渐渐改变了我们生活。而处在3μm波段的中红外激光因在医疗、人眼安全雷达、环境监测和国防等领域有着重要应用而渐渐受到瞩目。用于中红外3μm的稀土激活离子主要集中在Er3+、Dy3+和Ho3+离子。目前作为中红外波段的激光玻璃基质,重金属氧化物、氟化物、硫系玻璃因较低的声子能量和优良的光学性能被广泛研究。对于氟化物玻璃的研究主要集中在氟锆酸盐（ZBLAN:53ZrF4-20BaF2-4LaF3-3AlF3-20NaF）系统,目前ZBLAN体系的玻璃已经作为最成熟的玻璃基质进行了多种稀土离子掺杂而应用于光学器件中。然而对于氟铝酸盐玻璃体系由于其易于析晶的特点而被研究较少,针对这一缺点不少研究者尝试用氧化物来改善玻璃的热学性能。另外,为了不影响氟化物玻璃优良的光学性能,具有低声子能量的氯化物被考虑作为修饰体掺杂于氟化物玻璃中。因...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Er3+、Ho3+、Dy3+离子的能级结构及跃迁图
图 1.2 多声子弛豫速率与上下能级能量间隙的关系璃是指主要通过氧化碲(TeO2)来形成玻璃网络结构人对氧化碲的成玻能力的探索，结果表明单一的氧化]。因此必须加入其它氧化物来平衡内部基团的配位多玻璃系统稳定。随着对玻璃组分的深入探索，多组分由于多的组分能够改善玻璃的物化性能，并且在稀土离子的非对称性，提高稀土离子的发光性能[38,39]。碲成区、较宽的红外透过范围(~6 m)、较高的折射率.4～5 μm 有极其低的光学损耗)以及较好的稳定性等杂碲酸盐玻璃的研究主要集中在上转换和非线性光大器以及光调制器方面。关于中红外波段碲酸盐光纤发展历史。2007 年，英国利兹大学的 Richards 等人首器在 1088nm 激发下对 Yb3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃光，倾斜效率为 10%的 1880~1994nm 激光输出[42]。2
图 1.3 离子间的相互作用连续能量转移(SET)：一般发生在不同类型离子之间，处于能量传递给另一种离子，使其跃迁至激发态能级，并且位于再次接受传递过来的光子而跃迁到更高的能级。此时激发离，发光性能得到增强。合作上转换(CU)：一般发生在处于同一激发态的相同离子量传递给处于基态的另一个离子，使离子吸收能量跃迁至激个离子以无辐射跃迁的方式回到基态。交叉弛豫(CR)：可发生在同种或者不同离子之间，处于激递给相邻的离子使其跃迁到高能级，自身以无辐射跃迁的方合作发光(CL)：此过程一般发生在相同离子之间，当两个迁到激发态能级时，通过库仑力相互作用，激活能从一个离发态离子同时从上能级跃迁到下能级产生一个可见光子。与离子间的距离有直接的关系，随着稀土离子浓度越高，距离
【参考文献】：
期刊论文
[1]Chalcogenide photonic crystal fiber for ultraflat mid-infrared supercontinuum generation[J]. Sandeep Vyas,Takasumi Tanabe,Manish Tiwari,Ghanshyam Singh. Chinese Optics Letters. 2016(12)
[2]掺铒硫系玻璃光纤的中红外增益特性模拟研究[J]. 於杏燕,戴世勋,周亚训,王训四,张培晴,刘永兴,徐铁峰,聂秋华. 中国激光. 2012(01)
[3]中红外玻璃材料发展及前沿应用[J]. 张龙,陈雷,范有余,羊毅,居永凤,袁新强,唐彬,姜雄伟. 光学学报. 2011(09)
[4]透红外硫系玻璃的被动及主动光学性能研究[J]. 陈国荣. 硅酸盐学报. 2007(S1)
[5]光纤激光器技术及其研究进展[J]. 武建芬,陈根祥. 光通信技术. 2006(08)
[6]频率上转换掺稀土氧氟纳米微晶玻璃的研究进展[J]. 张军杰,段忠超,何冬兵,戴世勋,胡丽丽. 激光与光电子学进展. 2005(06)
博士论文
[1]低温烧结BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶特性及其应用研究[D]. 芦玉峰.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]掺镱高增益碲酸盐激光玻璃的制备与性能研究[D]. 许慎诺.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2013
[2]稀土掺杂碲酸盐玻璃组成、结构与性能的研究[D]. 龚勇宏.武汉理工大学 2006
本文编号：3309384
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Er3+、Ho3+、Dy3+离子的能级结构及跃迁图
图 1.2 多声子弛豫速率与上下能级能量间隙的关系璃是指主要通过氧化碲(TeO2)来形成玻璃网络结构人对氧化碲的成玻能力的探索，结果表明单一的氧化]。因此必须加入其它氧化物来平衡内部基团的配位多玻璃系统稳定。随着对玻璃组分的深入探索，多组分由于多的组分能够改善玻璃的物化性能，并且在稀土离子的非对称性，提高稀土离子的发光性能[38,39]。碲成区、较宽的红外透过范围(~6 m)、较高的折射率.4～5 μm 有极其低的光学损耗)以及较好的稳定性等杂碲酸盐玻璃的研究主要集中在上转换和非线性光大器以及光调制器方面。关于中红外波段碲酸盐光纤发展历史。2007 年，英国利兹大学的 Richards 等人首器在 1088nm 激发下对 Yb3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃光，倾斜效率为 10%的 1880~1994nm 激光输出[42]。2
图 1.3 离子间的相互作用连续能量转移(SET)：一般发生在不同类型离子之间，处于能量传递给另一种离子，使其跃迁至激发态能级，并且位于再次接受传递过来的光子而跃迁到更高的能级。此时激发离，发光性能得到增强。合作上转换(CU)：一般发生在处于同一激发态的相同离子量传递给处于基态的另一个离子，使离子吸收能量跃迁至激个离子以无辐射跃迁的方式回到基态。交叉弛豫(CR)：可发生在同种或者不同离子之间，处于激递给相邻的离子使其跃迁到高能级，自身以无辐射跃迁的方合作发光(CL)：此过程一般发生在相同离子之间，当两个迁到激发态能级时，通过库仑力相互作用，激活能从一个离发态离子同时从上能级跃迁到下能级产生一个可见光子。与离子间的距离有直接的关系，随着稀土离子浓度越高，距离
【参考文献】：
期刊论文
[1]Chalcogenide photonic crystal fiber for ultraflat mid-infrared supercontinuum generation[J]. Sandeep Vyas,Takasumi Tanabe,Manish Tiwari,Ghanshyam Singh. Chinese Optics Letters. 2016(12)
[2]掺铒硫系玻璃光纤的中红外增益特性模拟研究[J]. 於杏燕,戴世勋,周亚训,王训四,张培晴,刘永兴,徐铁峰,聂秋华. 中国激光. 2012(01)
[3]中红外玻璃材料发展及前沿应用[J]. 张龙,陈雷,范有余,羊毅,居永凤,袁新强,唐彬,姜雄伟. 光学学报. 2011(09)
[4]透红外硫系玻璃的被动及主动光学性能研究[J]. 陈国荣. 硅酸盐学报. 2007(S1)
[5]光纤激光器技术及其研究进展[J]. 武建芬,陈根祥. 光通信技术. 2006(08)
[6]频率上转换掺稀土氧氟纳米微晶玻璃的研究进展[J]. 张军杰,段忠超,何冬兵,戴世勋,胡丽丽. 激光与光电子学进展. 2005(06)
博士论文
[1]低温烧结BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶特性及其应用研究[D]. 芦玉峰.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]掺镱高增益碲酸盐激光玻璃的制备与性能研究[D]. 许慎诺.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2013
[2]稀土掺杂碲酸盐玻璃组成、结构与性能的研究[D]. 龚勇宏.武汉理工大学 2006
本文编号：3309384
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