新型近/中红外发光玻璃的制备与性能研究
发布时间：2021-09-05 23:03
近中红外光谱包含重要的1-2μm通信波段和3-5μm分子振动指纹区。随着科技的发展,人们对于以光纤通信为基础的高速网络体验和超快实时信息处理日益看重,而3-5μm中红外波段中存在的多种重要的分子特征谱线,在光谱传感、激光手术、生物医疗、气体探测方面所具有的重要应用价值也越来越被人们所关注。近红外波段内低损耗宽带的光纤增益材料已成为新型材料研究热点之一,中红外的激光材料也一直是近年来的研究热点。因此,本文开展对过渡金属Ni2+掺杂氧氟玻璃陶瓷、硫系玻璃陶瓷以及稀土掺杂硫系玻璃等材料的制备与光谱特性研究,为今后新型近/中红外发光材料的研发提供一定的实验数据基础。本论文第一章为绪论,首先回顾了近红外光纤通信的发展,阐述过渡金属离子和稀土离子掺杂增益材料的研究历史,再讨论中红外波段硫系玻璃的发展,进而提出了本工作的选题目的及主要内容。第二章是实验介绍章节,在本章节中较为详细地介绍了氧氟玻璃和硫系玻璃的制备流程及各项性能测试仪器及方法,主要包括DSC热学测试,吸收光谱、荧光光谱等光学性能测试和XRD、拉曼光谱、SEM等结构测试。第三章为过渡金属Ni2+...
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
1.1 近红外光纤通信的发展
1.1.1 过渡金属离子掺杂增益材料
1.1.2 稀土离子共掺增益材料
1.2 中红外波段发光研究
1.2.1 中红外玻璃基质
1.2.2 中红外发光离子
1.3 论文选题的目的及研究的主要内容
2 实验部分
2.1 实验原料
2.2 样品的制备
2.2.1 氧氟玻璃制备
2.2.2 硫系玻璃制备
2.3 性能表征
2.3.1 X射线衍射（ XRD）
2.3.2 热学性能测试
2.3.3 可见 -近红外光谱测试
2.3.4 红外光谱测试
2.3.5 荧光光谱和荧光寿命
2.3.6 结构表征（ Raman）
2.3.7 微结构表征
3 过渡金属离子掺杂氧氟玻璃的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验
3.3 15KF-15ZnF2-70SiO_2实验结果与讨论
3.3.1 玻璃的热力学性质
3.3.2 微晶的晶体结构研究
3.3.3 Ni~(2+)掺杂 15KF-15ZnF2-70SiO_2玻璃陶瓷光谱性能研究
3.3.4 热处理条件对玻璃陶瓷光谱性能的影响
3.4 25KF-25Zn F_2-50SiO_2实验结果与讨论
3.4.1 玻璃的热力学性质
3.4.2 微晶的晶体结构研究
3.4.3 Ni~(2+)掺杂 25KF-25ZnF_2-50SiO_2玻璃陶瓷光谱性能研究
3.5 晶体场强分析
3.6 本章小结
4 硫系玻璃掺杂过渡金属离子发光的研究
4.1 引言
4.2 结果与分析
4.2.1 基质玻璃的验证
4.2.2 GeS_2-In_2S_3-Cs I体系掺杂Ni~(2+)发光研究
4.2.3 GeS_2-Ga_2S_3-CsI/CsCl体系
4.3 本章小结
5 稀土离子共掺近中红外发光玻璃的制备及表征
5.1 引言
5.2 实验
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 稀土离子掺杂吸收光谱研究
5.3.2 Tm~(3+)和Er~(3+)的单掺共掺的光谱研究
5.3.3 Tm~(3+)和Dy~(3+)的单掺共掺的光谱研究
5.3.4 Er~(3+)和Dy~(3+)的单掺共掺的光谱研究
5.3.5 Er~(3+)，Dy~(3+) 和Tm~(3+)的单掺共掺及三掺的光谱研究
5.4 本章小结
6 总结与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]回归“工业4.0”的本源,驶向智能制造的快车道[J]. 杜品圣. 自动化仪表. 2016(06)
[2]Yb3+敏化的Er3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光研究[J]. 戴世勋,厉旭杰,聂秋华,徐铁峰,沈祥,王训四. 物理学报. 2007(09)
[3]2μm铥（Tm）激光器在生物医学中的应用[J]. 杨昆,任秋实,魏石刚,李万荣. 激光与光电子学进展. 2005(09)
博士论文
[1]超宽带光放大用新型发光材料的设计，制备和光学性能研究[D]. 周时凤.浙江大学 2008
硕士论文
[1]掺稀土硫系玻璃下转换发光及含Ag硫系玻璃的性能研究[D]. 黄菲.宁波大学 2015
[2]过渡金属配合物电子激发态及光谱性质的理论研究[D]. 孙诗.南京邮电大学 2011
[3]PbS掺杂量子点玻璃的超宽带红外发光和光放大[D]. 黄纬.浙江大学 2008
[4]镍掺杂透明微晶玻璃的宽带发光和光放大[D]. 冯高锋.浙江大学 2007
本文编号：3386250
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
1.1 近红外光纤通信的发展
1.1.1 过渡金属离子掺杂增益材料
1.1.2 稀土离子共掺增益材料
1.2 中红外波段发光研究
1.2.1 中红外玻璃基质
1.2.2 中红外发光离子
1.3 论文选题的目的及研究的主要内容
2 实验部分
2.1 实验原料
2.2 样品的制备
2.2.1 氧氟玻璃制备
2.2.2 硫系玻璃制备
2.3 性能表征
2.3.1 X射线衍射（ XRD）
2.3.2 热学性能测试
2.3.3 可见 -近红外光谱测试
2.3.4 红外光谱测试
2.3.5 荧光光谱和荧光寿命
2.3.6 结构表征（ Raman）
2.3.7 微结构表征
3 过渡金属离子掺杂氧氟玻璃的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验
3.3 15KF-15ZnF2-70SiO_2实验结果与讨论
3.3.1 玻璃的热力学性质
3.3.2 微晶的晶体结构研究
3.3.3 Ni~(2+)掺杂 15KF-15ZnF2-70SiO_2玻璃陶瓷光谱性能研究
3.3.4 热处理条件对玻璃陶瓷光谱性能的影响
3.4 25KF-25Zn F_2-50SiO_2实验结果与讨论
3.4.1 玻璃的热力学性质
3.4.2 微晶的晶体结构研究
3.4.3 Ni~(2+)掺杂 25KF-25ZnF_2-50SiO_2玻璃陶瓷光谱性能研究
3.5 晶体场强分析
3.6 本章小结
4 硫系玻璃掺杂过渡金属离子发光的研究
4.1 引言
4.2 结果与分析
4.2.1 基质玻璃的验证
4.2.2 GeS_2-In_2S_3-Cs I体系掺杂Ni~(2+)发光研究
4.2.3 GeS_2-Ga_2S_3-CsI/CsCl体系
4.3 本章小结
5 稀土离子共掺近中红外发光玻璃的制备及表征
5.1 引言
5.2 实验
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 稀土离子掺杂吸收光谱研究
5.3.2 Tm~(3+)和Er~(3+)的单掺共掺的光谱研究
5.3.3 Tm~(3+)和Dy~(3+)的单掺共掺的光谱研究
5.3.4 Er~(3+)和Dy~(3+)的单掺共掺的光谱研究
5.3.5 Er~(3+)，Dy~(3+) 和Tm~(3+)的单掺共掺及三掺的光谱研究
5.4 本章小结
6 总结与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]回归“工业4.0”的本源,驶向智能制造的快车道[J]. 杜品圣. 自动化仪表. 2016(06)
[2]Yb3+敏化的Er3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光研究[J]. 戴世勋,厉旭杰,聂秋华,徐铁峰,沈祥,王训四. 物理学报. 2007(09)
[3]2μm铥（Tm）激光器在生物医学中的应用[J]. 杨昆,任秋实,魏石刚,李万荣. 激光与光电子学进展. 2005(09)
博士论文
[1]超宽带光放大用新型发光材料的设计，制备和光学性能研究[D]. 周时凤.浙江大学 2008
硕士论文
[1]掺稀土硫系玻璃下转换发光及含Ag硫系玻璃的性能研究[D]. 黄菲.宁波大学 2015
[2]过渡金属配合物电子激发态及光谱性质的理论研究[D]. 孙诗.南京邮电大学 2011
[3]PbS掺杂量子点玻璃的超宽带红外发光和光放大[D]. 黄纬.浙江大学 2008
[4]镍掺杂透明微晶玻璃的宽带发光和光放大[D]. 冯高锋.浙江大学 2007
本文编号：3386250
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3386250.html
