GeO2-Bi2O3-MOx(MOx=WO3, BaO)玻璃近红外超宽带发光的研究

用高温熔融法制备了(99.5-χ) GeO₂-χBaO-0.5Bi₂O₃(χ=3, 6, 9mol%)与(99.5-φ)GeO₂-φWO₃-0.5Bi₂O₃(φ=3，6，9mol%)玻璃，测定了样品的发射光谱(800nmLD激发)、吸收光谱、荧光衰减和差热曲线.实验结果表明，在GeO₂-WO₃-Bi₂O₃系统玻璃中，随着WO₃含量的增加，在1260nm处的发光强度增强，荧光半高宽(FWHM)增宽，荧光寿命增长，而且玻璃的吸收边带发生明显的红移；在GeO₂-BaO-Bi₂O₃系统玻璃中，随着BaO含量的增加，玻璃在1290nm处发光强度增强，FWHM增宽，荧光寿命增长，吸收边带也有明显的红移.从吸收边带发生红移的情况，结合发射光谱和荧光衰减曲线特性，我们推断玻璃样品在近红外的宽带发光可能由Bi⁵⁺离子所引起.从荧光特性估算了玻璃的σ_p×τ和σ_p×Δλ值，这些玻璃均具有较小的σ_p×τ和较大的σ_p×Δλ特性，说明GeO₂-Bi₂O₃-MO_x(MO_x=WO₃, BaO) 系统玻璃是研制成近红外(O到S波段)超宽带光纤放大器的良好材料.     

Nd3+掺杂B2O3-Nb2O5-BaO-La2O3玻璃光谱性质的研究

 用高温熔融法制备了Nd³⁺(物质的量分数2％）掺杂40B₂O₃-(15-χ)Nb₂O₅-45BaO-χLa₂O₃玻璃，测量了样品的吸收光谱、发射光谱和差热分析（DTA）曲线。根据Nd3+光学跃起矩阵的特点，应用Judd-Ofelt理论，从吸收光谱获得了Nd³⁺光学跃起的强度参数。并计算了Nd³⁺离子的自发辐射跃迁几率、总自发辐射几率、荧光分支比、辐射能级寿命和受激发射截面。结果表明：该体系玻璃中，随着Nb₂O₅ 含量的增加和La₂O₃₂增大，说明材料的对称性降低；而Ω₆减小，说明Nd-O键的共价性和键强增强；受激发射截面减小。DTA实验表明，随着Nb₂O₅含量的增加，材料的热稳定性提高。     

Bi离子掺杂GeO2-Al2O3-M(M=Na2O，BaO，Y2O3)玻璃的光学性质

用高温熔融法制备了Bi离子掺杂浓度为1mol%的GeO-B₂O₃-Na₂O (GBNB)，GeO₂-Al₂O₃-Na₂O(GANB)，GeO₂-Al₂O₃-BaO(GABB)和GeO₂-Al₂O₃-Y₂O₃(GAYB)玻璃.测定了样品玻璃的差热曲线、吸收、发射光谱及荧光衰减曲线.实验发现GBNB，GANB，GAYB，GABB的吸收边带逐步发生红移.由于这些吸收边带是由Bi³⁺的6s²电子到Bi⁵⁺ 6s⁰空轨道的跃迁引起.因此推断GBNB，GANB，GAYB，GABB玻璃中Bi⁵⁺离子的含量逐步增加.在GABB，GAYB，GANB三个样品中观察到发光中心约1220nm超宽带荧光发射.荧光强度从GABB，GAYB，GANB逐步减弱，荧光半高宽和荧光寿命逐步变小.这些超宽带的荧光归属为Bi⁵⁺离子的发光所致.从吸收与荧光光谱的变化，推断在GeO₂-Al₂O₃玻璃中引入BaO，Y₂O₃组分有利于Bi⁵⁺离子的形成.讨论了BaO，Y₂O₃化学组分对Bi离子在玻璃中的价态影响的内在机理. 关键词： 5+离子')" href="#">Bi⁵⁺离子 超宽带发光 吸收带 荧光寿命     

Bi离子掺杂GeO2-Al2O3-M(M=Na2O,BaO,Y2O3)玻璃的光学性质

用高温熔融法制备了Bi离子掺杂浓度为1mol%的GeO-B2O3-Na2O (GBNB),GeO2-Al2O3-Na2O(GANB),GeO2-Al2O3-BaO(GABB)和GeO2-Al2O3-Y2O3(GAYB)玻璃.测定了样品玻璃的差热曲线、吸收、发射光谱及荧光衰减曲线.实验发现GBNB,GANB,GAYB,GABB的吸收边带逐步发生红移.由于这些吸收边带是由Bi3+的6s2电子到Bi5+ 6s0空轨道的跃迁引起.因此推断GBNB,GANB,GAYB,GABB玻璃中Bi5+离子的含量逐步增加.在GABB,GAYB,GANB三个样品中观察到发光中心约1220nm超宽带荧光发射.荧光强度从GABB,GAYB,GANB逐步减弱,荧光半高宽和荧光寿命逐步变小.这些超宽带的荧光归属为Bi5+离子的发光所致.从吸收与荧光光谱的变化,推断在GeO2-Al2O3玻璃中引入BaO,Y2O3组分有利于Bi5+离子的形成.讨论了BaO,Y2O3化学组分对Bi离子在玻璃中的价态影响的内在机理.     

GeO2-Bi2O3-MOx(MOx=WO3,BaO)玻璃近红外超宽带发光的研究

(99.5-χ)GeO2-XBaO-0.5Bi2O3(χ=3,6,9mol%)与(99.5-(4))GeO2-(4)WO3-0.5Bi2O3((4)=3,6,9mol%)玻璃,测定了样品的发射光谱(800 nmLD激发)、吸收光谱、荧光衰减和差热曲线.实验结果表明,在GeO2-.WO3-Bi2O3系统玻璃中,随着WO3含量的增加,在1260 nm处的发光强度增强,荧光半高宽(FWHM)增宽,荧光寿命增长,而且玻璃的吸收边带发生明显的红移;在GeO2-BaO-Bi2O3系统玻璃中,随着BaO含量的增加,玻璃在1290 nm处发光强度增强,FWHM增宽,荧光寿命增长,吸收边带也有明显的红移.从吸收边带发生红移的情况,结合发射光谱和荧光衰减曲线特性,我们推断玻璃样品在近红外的宽带发光可能由Bi5+离子所引起.从荧光特性估算了玻璃的σ×τ和σp×△λ值,这些玻璃均具有较小的σp×τ和较大的σ×△λ特性,说明GeO2-Bi2O3-MOx(MOx=WO3,BaO)系统玻璃是研制成近红外(O到S波段)超宽带光纤放大器的良好材料.     

掺Bi的GeO2-Al2O3-Na2O玻璃的热学和光学性质

 用高温熔融法制备了96GeO-(3-χ)Al₂O₃-χNa₂O-1NaBiO₃ （将χ分别为0，0.5，1.5的玻璃命名为A1，A2，A3）和 96GeO-(3.5-ψ)Al₂O₃-ψχNa₂O-0.5Bi₂O₃（将ψ分别为0，0.5，2的玻璃命名为B1，B2，B3）玻璃。观察到样品在1 220 nm处（800 nm 激光二极管激发）的超宽带发光特性（半高宽约250 nm）。结果表明，以NaBiO₃形式引入Bi⁵⁺到玻璃原料中比以Bi₂O₃形式引入Bi³⁺到原料中得到的玻璃在1 220 nm处的发光强度大4.6倍，且荧光寿命和荧光半高宽也分别从280 μs和195 nm增加到了434 μs和275 nm。从A3，A2和A1的吸收边带的红移可初步推断出A3，A2及A1玻璃中Bi5+的含量逐步增加。总结吸收光谱与发射光谱的变化规律，认为Bi离子近红外高发射强度和宽荧光半高宽是由Bi⁵⁺的发光引起的。在两组玻璃中，热稳定性以及荧光发射截面积与荧光寿命的乘积值和荧光发射截面积与荧光半高宽的乘积值随着Na₂O含量的增加而增加。     

Nd~(3+)离子掺杂氧化物玻璃的光谱性质

高温熔融法制备了69.5B2O3-20Li2O-(10-χ)CaO-χPbO-0.5Nd2O3(χ=1,3,5,7,mol%)和68.5Li2O-(29-φ)CaO-φAl2O3-2La2O3-0.5Nd2O3(φ=3,7,10,15,mol%)玻璃,测量了玻璃样品的吸收和发射光谱(800nm激光二极管激发),从吸收光谱出发,应用Judd-Ofelt理论获得了Nd3+光学跃起的强度参数。根据强度参数和发射光谱,计算了Nd3+离子4F3/2→4I11/2跃迁的荧光发射截面σe。结果显示,在B2O3-Li2O-CaO-PbO-Nd2O3系统中随着CaO的减少和PbO的增加,Nd3+离子的强度参数Ω2增大,表明样品的对称性降低;强度参数Ω6也增大,说明玻璃样品中Nd-O键的共价性和键强降低;同时,Nd3+离子4F3/2→4I11/2跃迁的荧光发射截面σe的大小和荧光强度都减小。在Li2O-CaO-Al2O3-La2O3-Nd2O3系统中,随着CaO的减少和Al2O3的增加,Nd3+离子的强度参数Ω2减小,说明样品的对称性增加;强度参数Ω6减小,说明玻璃样品中Nd-O键的共价性和键强增强;同时,Nd3+离子4F3/2→4I11/2跃迁的荧光发射截面的大小和荧光强度也都减小。