溶胶—凝胶法制备SiO2基片Er^3＋：Al2O3光学薄膜

用溶胶—凝胶法在SiO2基片上提拉制备了掺Er^3 ：Al2O3光学薄膜。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、差热—热重分析仪、X射线衍射仪研究了掺Er^3 ：Al2O3光学薄膜的肜貌和结构特性。在900℃烧结后，SiO2基片上提拉15次形成厚度8μm掺摩尔比0．01Er^3 的面心立方结构γ-Al2O3薄膜具有明显(110)择优取向，掺摩尔比0．01Er^3 对γ—Al2O3的品体结构和结晶生长过程木产生显著影响。薄膜具有均匀多孔结构，平均粒径为30～100nm，平均孔径为50～100nm，表面起伏度为10～20nm。掺摩尔比0．01Er^3 ：rAl2O3薄膜，获得了中心波长为1．534μm(半峰全宽为36nm)的光敛发光谱。     

Thermodynamical Phase Equilibrium of Iron Nitrides at Low Temperatures

The presence of α-Fe(N),γ‘-Fe4N and ε-Fe2N1-x phases and the phase equilibrium between αFe(N) and γ′-Fe4N,and γ′-Fe4N and ε-Fe2N1-x have been studied at low temperatures below 350℃ ,according to the binary Fe-N phase diagram calculated using the sublattice-compound energy model,The α-Fe(N),γ′-Fe4N and ε-Fe2N1-x phases would be thermodynamically stable at the low temperatures.Thermodynamic phase equilibrium of the iron nitrides is supproted by the experimental results,explaining the phase formation and its stability in the Fe-N system at low temperatures.     

Green and red up-conversion emissions and thermometric application of Er^3＋-doped silicate glass

The green and red up-conversion emissions centred at about 534, 549 and 663 nm of wavelength, corresponding respectively to the ^2H11/2 → ^4I15/2, ^4S3/2 → ^4I15/2 and ^4F9/2 → ^4I15/2 transitions of Er^3＋ ions, have been observed for the Er^3＋-doped silicate glass excited by a 978 nm semiconductor laser beam. Excitation power dependent behaviour of the up-conversion emission intensity indicates that a two-photon absorption up-conversion process is responsible for the green and red up-conversion emissions. The temperature dependence of the green up-conversion emissions is also studied in a temperature range of 296-673 K, which shows that Er^3＋-doped silicate glass can be used as a sensor in high-temperature measurement.     

镱铒共掺Al2O3光波导放大器的净增益特性

将中频磁控溅射方法沉积制备的镱铒共掺Al2O3薄膜刻蚀成矩形截面、直线通道的光波导放大器.测量了净增益与抽运功率的关系，结果表明：净增益随抽运功率近似线性增加，阈值抽运功率为18 mW；抽运功率为68 mW时，长2.24 cm 的光波导放大器净增益为8.44 dB.数值模拟结果显示，相同抽运功率下的净增益为10.6 dB.     

阶跃掺杂Er∶Al2O3光波导放大器增益特性数值模拟

构建了纵向阶跃非均匀掺杂的掺铒Al2O3光波导放大器理论模型，利用有限元法、速率方程和传输方程，数值模拟了放大器的净增益特性.计算结果表明：阶跃掺杂掺铒Al2O3光波导放大器提高了抽运效率，净增益和信号光输出功率比优化后的均匀掺杂光波导放大器分别提高了9.2%和90.5%，长度却缩短了16.9%.     

Er3+掺杂SiO2复合的Al2O3粉末结构及光致发光特性

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺制备0.1 mol% Er3+掺杂Al2O3体系和SiO2-Al2O3复合体系粉末. 实验结果表明:5 mol%的SiO2复合加入Al2O3抑制γ→θ和θ→α相转变. 掺0.1 mol%Er3+:Al2O3体系粉末,900℃烧结,在1.47-1.63 μm波段内光致发光(PL)谱为中心波长1.53 μm、半高宽56 nm的单一宽峰,1000-1200℃烧结,劈裂为多峰PL谱. 掺0.1 mol%Er3+:SiO2-Al2O3复合体系粉末,在高达1200℃烧结,仍保持中心波长1.53 μm的单一宽峰PL谱,由于-OH更完全的脱除,PL强度较900℃烧结Al2O3体系,SiO2-Al2O3复合体系均提高1个数量级.     

阶跃掺杂Er∶Al2O3光波导放大器增益特性数值模拟

构建了纵向阶跃非均匀掺杂的掺铒Al2O3光波导放大器理论模型,利用有限元法、速率方程和传输方程,数值模拟了放大器的净增益特性.计算结果表明:阶跃掺杂掺铒Al2O3光波导放大器提高了抽运效率,净增益和信号光输出功率比优化后的均匀掺杂光波导放大器分别提高了9.2%和90.5%,长度却缩短了16.9%.     

流脉冲离子束辐照对DZ4合金性能的影响

 用含Cⁿ⁺和H⁺、加速电压250 kV、脉冲宽度70 ns、束流密度160 A/cm²的强流脉冲离子束辐照DZ4合金，辐照次数分别为2，5，10，15。实验结果表明：辐照后样品的表面出现了熔坑，多次脉冲辐照后样品的表面熔坑边缘模糊甚至消失。近表面存在厚1~2 mm的重熔层，晶粒较细，晶界模糊；熔坑周围富集Cr和Mo等元素;强流脉冲离子束辐照处理后DZ4合金的耐腐蚀性能明显提高，腐蚀速率下降,这是由于辐照减弱了由于晶界和晶粒本体的成分差异而引起的晶界腐蚀；同时离子束辐照后的DZ4合金在高温氧化时更容易形成一层连续的保护性氧化物，其主要成分是致密的Al₂O₃，使得DZ4合金的耐高温氧化性能也有所改善。     

镱铒共掺Al2O3薄膜激光退火研究

讨论了激光退火工艺参量对镱铒共掺Al2O3薄膜表面形貌和退火均匀性的影响。薄膜样品被置放于衰减扩束透镜的3倍焦距位置时,薄膜上8 mm半径区域内近似均匀退火;退火时间为32 s时,表面形貌与退火前基本相同。阈值退火功率为5 W,最佳退火功率为20 W。对相同工艺制备的镱铒共掺Al2O3薄膜分别进行CO2激光退火和热退火处理,光致发光(PL)谱测量表明,前者峰值强度比后者强10倍以上,并且热退火光致发光强度随抽运功率增加出现饱和、下降,而激光退火近似随抽运功率单调线性增强。     

等离子体源离子渗氮1Cr18n19Ti奥氏体不锈钢磨损特性的试验研究

用等离子体源离子渗氮，即低能（１－３ｋｅＶ）、超大剂量（１０＾１９－１０＾２０ｉｏｎｓ／ｃｍ＾２量级）Ｎ＾＋注入－同步扩散改性技术，在２８０℃和３８０℃下处理１ｃＲ９Ｔｉ奥氏全不锈钢，获得了最大深度分别为１．６μｍ和１０．６μｍ，固溶Ｎ的最高原子浓度均约为２５％的Ｎ过饱和面心立方相（γＮ）改性层。销－盘磨损试验表明：在２ｍ／ｓ和较宽负荷范围（等效正应力０．２－２．８ＭＰａ）条件下，高硬主（ＨＫ０．