固体手性材料的研制及其特性测试

利用溶胶凝胶低温合成非晶态技术,以正硅酸乙酯、γ缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和乙醇为前驱体,将手性分子葡萄糖均匀地掺入到上述体系的溶胶与凝胶中,成功地研制出无机固体手性材料样品,并对其光学极化特性、光谱特性及材料的热稳定性进行了测试.测试结果表明,样品的旋光率为-095°cm,计算所得的手征参数为155×10-7.  

掺杂Er3+多组份氧化物玻璃的制备与发光特征的研究

用高温熔融法制备了用于1．5μm光波段元件高浓度Er^3 掺杂的B2O3－SiO2,Al2O3-SiO2-CdO与Li2O-Al2O3-SiO2三种多组分氧化物玻璃。在488nm连续氩离子激发下，测定并比较了这三种玻璃在1．5μm波段的发射光谱特征，及掺杂浓度对发光强度的影响。研究结果表明：Er^3 :Li2O-Al2O3-SiO2具有较宽的发光带，是合适的光放大器玻璃基质材料；而B2O3－SiO2玻璃系统随Er^3 掺杂浓度的增加，其荧光效应成线性增强，是合适的发光基质。  

液芯手征光纤的研制

成功地研制出了液芯手征光纤，且对其偏振响应特性作了测试，发现同块状手征介质相比，出射光的偏振度及其消光轴都发生了变化。  

Eu3+掺杂Bi2O3-TeO2-B2O3-ZnO玻璃光谱性质

测量了Eu3+（1 mol%）掺杂(60-χ)Bi2O3-χ TeO2-30B2O3-10ZnO（χ＝5,10,20,30，摩尔百分比）玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱以及声子边带谱.根据稀土离子Eu3+光学跃起矩阵元的特点，从发射光谱获得了Eu3+光学跃起的J-O参数Ω2与Ω4.结果显示,强度参量Ω2随着Bi2O3量的增加与TeO2量的减少而减小，表明材料的对称性提高， Eu-O键强减弱，共价性减弱.随着Bi2O3量的增加，电－声子偶合减弱,材料的热稳定性大幅度提高.  

荧光俘获效应对掺饵氧化物玻璃光谱性质的影响

测试了不同掺杂浓度和样品厚度下掺铒磷酸盐和碲酸盐玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿 命，计算了Er³⁺离子在1.53 μm处的吸收截面(σ_a)、发射截面(σ _e)、自发辐射跃迁概率(A_rad)、辐射跃迁寿命(τ_rad) 、以及辐射跃迁量子效率(η)等光谱参数.讨论了荧光俘获效应对掺铒磷酸盐和碲酸盐玻璃 光谱性质及光谱参数的影响.结果表明即使在铒离子低掺杂浓度(0.1 mol% Er₂O ₃)下，荧光俘获效应也普遍存在于掺铒玻璃材料中，使得荧光寿命(τ_{f)和荧光半高宽(FWHM)随样品的厚度和铒离子掺杂浓度增加而增大，导致碲酸盐和磷酸 盐玻璃中τf分别增加11%—37％和6%—17%，FWHM分别增加15%—64%和11%—55% ，使得掺铒玻璃材料的放大品性参数(σe×FWHM) 也相应被估高.由于铒离子在 碲酸盐玻璃中在1.53 μm处吸收和发射截面重叠面积较大，加之铒离子在前者基质中的发射 截面高于后者，使得掺铒碲酸盐玻璃中的荧光俘获效应高于磷酸盐玻璃.}  

碲基掺铒光纤放大器增益饱和特性的数值模拟

依据均匀加宽四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,数值模拟了1520～1620nm波段范围内碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)增益谱特性,以及EDTFA增益谱特性与输入信号光功率的关系.模拟结果显示:随着输入信号光功率的增大,EDTFA增益谱由于饱和效应而呈现平坦化特征.模拟结果与报道的实验测量结果达到了很好的一致.  

TeO2-TiO2-Bi2O3系统玻璃的热学特性及光学带隙研究

采用熔融淬冷法制备了系列高折射率的TeO2-TiO2-Bi2O3系统玻璃,测试了样品的密度、转变温度、析晶温度、折射率、吸收光谱,利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.讨论了玻璃的热稳定性与组成之间的关系、研究了摩尔折射度、金属标准值、光学带隙、Urbach能量、Bi2O3和TiO2含量及光学碱度对玻璃样品折射率的影响.结果表明TeO2-TiO2-Bi2O3玻璃具有较好的热稳定性、样品的折射率随着摩尔折射度增大而增大,而光学带隙及金属标准值有减小的趋势,此外高的光学碱度对玻璃的高的三阶非线性也有一定的贡献.  

双包层椭圆光波导解析解

解析求解了双包层椭圆光纤中的波动方程，得到了模式精确解有模式特征方程。对基模的特征方程进行了数值计算，给出了不同椭圆比下的归一化双折射和模间色散随归一化频率的变化关系曲线，并与高斯近似解的结果进行了比较。  

Er3+/Yb3+共掺杂铋酸盐玻璃的上转换发光和能量传递

用高温熔融法制备了Er3 /Yb3 共掺杂的45B i2O3-45GeO2-10PbO玻璃,对玻璃样品进行了光谱测试,分析了上转换发光机制和Yb3 →Er3 的能量传递效率。通过Yb3 离子浓度对Er3 离子在铋酸盐玻璃中的上转换荧光强度影响的研究,得到Er3 质量分数为0.5%以及Yb3 质量分数为2.5%时上转换发光强度最大。研究结果表明,在970 nm泵浦激发下,Er3 /Yb3 共掺杂B45G45P10玻璃在532,545,673 nm处产生较强的上转换绿光和红光,是一种较为理想的上转换发光基质材料。  

Er3+/Yb3+共掺碲硼硅酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

制备了系列Er3+/Yb3+共掺碲硼硅酸盐玻璃样品(85-x)TeO2-15B2O3-xSiO2(TBS X=0,5,10,15,20 mol%).测试和分析了样品的吸收光谱、荧光光谱、能级寿命、红外透射光谱及差热特性.并通过对Er3+离子4I13/2→4I15/2跃迁发射谱线的高斯拟合,设计了一个简单的四能级结构估算了Er3+离子4I13/2和4I15/2能级在碲硼硅酸盐中的Stark分裂情况.研究表明SiO2的引入能有效地改善玻璃的热稳定性和光谱性能,玻璃析晶温度Tx与玻璃转变温度Tg之差(△T=Tx-Tg)可达178℃,说明碲硼硅酸盐是一种适合于光纤拉制的玻璃基质材料.比较了不同基质玻璃中Er3+离子的荧光半高宽和受激发射截面,结果表明TBS玻璃系统具有较好的带宽性能,是一种优良的宽带光纤放大器候选基质材料.