稀土离子掺杂铋酸盐玻璃的发光性能研究

发布时间：2024-05-07 20:27

　　稀土离子掺杂发光玻璃,因其在激光器,光纤放大器,光纤通信和显示器等领域具有广泛的应用,而受到研究人员的广泛关注。铋酸盐玻璃具有优良的透红外性能,高折射率,高密度,良好的热稳定性和较低的声子能量,是一种优良的稀土离子掺杂基质材料。采用传统的熔融法制备了一系列不同Dy³⁺掺杂浓度的铋锗酸盐玻璃。通过拉曼光谱研究了玻璃样品的结构,通过吸收光谱、激发光谱、发射光谱以及荧光寿命,研究了玻璃样品在3?m波段和可见光波段的发光性能。结果表明,所制备的铋锗酸盐玻璃主要是由[BiO3]三角锥体、[BiO6]八面体和[GeO4]四面体通过复杂的网络结构连接而成。样品在中红外区域具有良好的透过率,最大透过率达到78%。在808nm激光泵浦下获得了较宽的2.9?m发光,半高宽高达374nm。当掺入1mol%Dy³⁺时,发光强度达到最大,峰值发射截面为7.78?10^-21cm²。在391nm激光泵浦下,样品发出白光,并且可以通过调节Dy³⁺含量调节发光的颜色。因此所研制的铋锗酸盐玻璃在中红外激光器及白光...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 稀土离子的光谱性质
        1.2.1 稀土元素概述
        1.2.2 Er³⁺离子的跃迁机理和研究进展
        1.2.3 Dy³⁺离子的跃迁机理和研究进展
        1.2.4 Tm³⁺离子的跃迁机理和研究进展
    1.3 铋酸盐玻璃
        1.3.1 铋酸盐玻璃的性质
        1.3.2 铋酸盐玻璃的研究进展
    1.4 本文的研究目的、内容和研究意义
第二章 实验方法与理论计算
    2.1 玻璃样品制备
    2.2 样品测试
        2.2.1 密度测试
        2.2.2 折射率测试
        2.2.3 光谱性质测试
    2.3 光谱理论计算
        2.3.1 Judd-Ofelt(J-O)理论
        2.3.2 McCumber理论
        2.3.3 Fuchbauer-Ladenburger公式
第三章 Dy³⁺离子掺杂铋锗酸盐玻璃的光谱性质研究
    3.1 Dy³⁺掺杂铋锗酸盐玻璃2.9μm波段的光谱性质
        3.1.1 铋锗酸盐玻璃样品的成分
        3.1.2 红外透过光谱和拉曼光谱
        3.1.3 吸收光谱和Judd-Ofelt理论分析
        3.1.4 荧光光谱
    3.2 Dy³⁺离子掺杂铋锗酸盐玻璃在可见光波段的光谱性质
        3.2.1 样品的激发光谱和发射光谱
        3.2.2 样品的色坐标
        3.2.3 样品荧光寿命
    3.3 本章小结
第四章 Tm³⁺/Dy³⁺离子共掺铋硅酸盐玻璃1.47μm光谱性质研究
    4.1 Tm³⁺/Dy³⁺共掺铋硅酸盐玻璃样品的成分
    4.2 热稳定性分析
    4.3 拉曼光谱和红外透过光谱
    4.4 吸收光谱
    4.5 荧光性能
    4.6 受激发射截面
    4.7 荧光衰减曲线和能量传递机理
    4.8 本章小结
第五章 Er³⁺/Tm³⁺离子共掺铋硅酸盐玻璃2.0μm光谱性质
    5.1 Er³⁺/Tm³⁺共掺铋硅酸盐玻璃样品的成分
    5.2 吸收光谱和Judd-Ofelt理论分析
    5.3 发射光谱
    5.4 能量传递机制
    5.5 荧光衰减曲线
    5.6 本章小结
总结
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术成果



本文编号：3966991