透明氟氧化物玻璃陶瓷研究进展

氟氧化物玻璃陶瓷由于兼具氟化物与氧化物的优点，成为人们最近研究的热点。概述了透明氟氧化玻璃陶瓷近十年的研究进展，在材料的制备、性质的研究等方面进行了阐述，并对其前景进行了展望。     

Er^3＋在氟氧化物玻璃陶瓷中的荧光衰减特性

氟氧化物玻璃陶瓷是具有氧化物的机械性能和氟化物的低声子能量的新型上转换发光材料。本文首次研究了Er^2 -Yb^3 共掺杂时Er^3 的荧光衰减特性。研究结果表明,由于室温下声子的参与使不同稀土离子之间更容易实现能级匹配,增强了交叉弛豫过程,并使664nm辐射在室温下有较长的寿命,这一结果有利用4F9/2 能级做中间能级实现转换发光。     

氟氧化物玻璃陶瓷中上转换发光强度与泵浦激光功率的非平方关系

用960nm半导体激光器作泵浦源,研究了Er^3 和Yb^3 共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中Er^3 的上转换发光的性质。绿光上转换发光是双光子过程,但绿色上转换发光强度与泵浦激光功率是非平方关系,随着泵浦激光功率的增加,上转换发光强度逐渐趋于饱和。用Er^3 -Yb^3 系统的动力学平衡方程解释了这种现象,在氟氧化物玻璃陶瓷中稀土离子的上转换发光主要是受Er^3 和Yb^3 之间较强的背向能量传输过程影响的。     

Ho3+在氟氧化物玻璃陶瓷中的光谱性质

根据 Ｈｏ掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷的吸收光谱，用 Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论计算了强度参量，并由此计算了激发能级的自发辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面等光谱参量．     

Er~(3+)在氟氧化物玻璃陶瓷中的荧光衰减特性

氟氧化物玻璃陶瓷是具有氧化物的机械性能和氟化物的低声子能量的新型上转换发光材料。本文首次研究了 Er3+ - Yb3+ 共掺杂时 Er3+ 的荧光衰减特性。研究结果表明 ,由于室温下声子的参与使不同稀土离子之间更容易实现能级匹配 ,增强了交叉弛豫过程 ,并使 6 6 4nm辐射在室温下有较长的寿命 ,这一结果有利于用 4F9/2 能级做中间能级实现上转换发光     

ErYb：氟氧化物玻璃在966nm激光激发下的能量“扩散—传递”上转 …

频率上转换的研究是光物理学科的热点前沿课题．本文研究的是 Ｅｒ（１ｍｏｌ％） Ｙｂ（１０ ｍｏｌ％）共掺的 ＳｉＯ２－ＡｌＯ１．５－ＰｂＦ２－ＣｄＦ２氟氧化物玻璃（ＥｒＹｂ：ＹＯＧ）样品的直接上转换敏化发光机制． 首先测量了在激光焦点ａ处和较大光斑位置ｂ处的上转换发光,发现有丰富的上转换荧光．其中较强的有（６６５．５ ｎｍ, ６５３．５ｎｍ）,（５４９．０ ｎｍ, ５４２．５ ｎｍ）和（５２１．５ ｎｍ, ５２７．０ ｎｍ）三条荧光线,容易指认出它们依次分别是４Ｆ９／２－４Ｉ１５／２,４Ｓ３／２－４Ｉ１５／…     

Er^3＋,Yb^3＋掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光的研究

测量了Er^3 掺杂氟氧化物微晶玻璃、Er^3 ,Yb^3 掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后3种样品的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化,对比讨论了其上转换发光特性。     

光功能透明玻璃陶瓷研究

透明玻璃陶瓷是由纳米晶与氧化物玻璃相组成的复合材料,当掺杂的发光中心(稀土或过渡族金属离子)进入纳米晶相时,该材料综合了纳米晶相优越的光学特性和氧化物玻璃基体良好的力学性能与化学稳定性,在光通讯、光显示、光伏电池等领域具有重要应用前景.主要介绍透明玻璃陶瓷材料制备技术、结构与性能等方面的研究进展,以及相关材料的应用前景;简要介绍我们在这领域开展的一些工作和进展.     

AlF3-MgF2-SiO2系低温共烧氧氟玻璃陶瓷性能研究

制备了AlF3-MgF2-SiO2系低温共烧氧氟玻璃陶瓷材料,用XRD、SEM和阻抗分析仪等分析其烧结特性、显微结构、介电性能以及与Ag电极浆料共烧等性能。结果表明:该材料可以在900℃烧结致密化,烧成后的样品具有低的介电常数(6.2)和介质损耗(<0.002)、较低的热膨胀系数(7.4×10–6/K)、较高的弯曲强度(220 MPa)和热导率[2.4 W/(m.K)],能够与Ag电极浆料共烧,是一种很有应用前景的低温共烧陶瓷基板和无源集成介质材料。     

高效上转换白光发射透明玻璃陶瓷

通过在含正交结构氟化钇纳米晶的透明玻璃陶瓷中共掺Er/Tm/Yb或Ho/Tm/Yb稀土离子,在976nm激光激发下,可以获得明亮的室温上转换白光发射,其色度坐标与标准的等能白光十分接近,能量转换效率约为0.1%.     

频率上转换掺稀土氧氟纳米微晶玻璃的研究进展

综述了近年来用于上转换发光的掺稀土离子氧氟微品玻璃的研究概况,阐述了氧氟微品玻璃作为上转换发光材料的发展和研究中问题,提出了值得进一步研究的工作并对掺稀土离子氧氯微晶玻璃未来的前景作了展望。     

Ho3+/Yb3+共掺的氧氟硅酸盐微晶玻璃上转换发光

制备了Ho3+/Yb3+共掺的氧氟硅酸盐玻璃,根据玻璃样品的差热分析(DTA)进行微晶化处理,测试了Ho3+/Yb3+共掺微晶玻璃的X射线衍射(XRD)图谱、透射电镜(TEM)谱、吸收光谱和上转换发光光谱.根据Scherrer公式计算了CaF2微晶的平均晶粒尺寸,并与TEM谱进行比对;利用晶体生长动力学理论研究了纳米CaF2晶粒的生长特性,获得纳米CaF2晶体生长动力学方程;研究了.微晶玻璃中Ho3+离子的上转换发光特性;分析了微晶玻璃上转换发光机制.研究结果表明氧氟硅酸盐微晶玻璃是一种良好的上转换基质材料.     

三种新激光染料的双光子吸收荧光和上转换激射

用实验方法研究了三种新激光染料PSPI,DEASPI和HEASPI的双光子吸收荧光和上转换激射。它们的二甲基酰胺溶液在锁模Nd∶YAG激光器 10 64nm红外光照射下 ,发射出很强的红色可见荧光和激射光。荧光峰值和激射波长分别位于～ 648nm和～ 62 4nm。实验测得DEASPI,PSPI和HEASPI的二甲基酰胺溶液的上转换激射效率高达 10 7% ,9 8%和 7 1%。     

新型掺铒离子氧氟碲酸盐玻璃的光谱性质

探求新的具有优良的热学和光学性能的基质玻璃系统，是获得具有宽带宽和增益平坦的掺Er^3＋光纤放大器（EDFA）的一种有效途径。制备了一种新型氧氟碲酸盐玻璃TeO2-BaF2-LaF3，并对其热学性能和光学性质进行了测试。应用乍得-奥菲尔特（Judd-Ofelt）理论计算了Er^3＋离子的J-O理论参量和荧光寿命r。探讨了氟化物的引入对碲酸盐玻璃结构的改变的影响，并分析了其对玻璃的热学性质和光学性质的影响。实验发现，获得的氧氟碲酸盐玻璃具有优良的热学稳定性（△T=156.6C），宽的荧光半峰全宽（72nm），长的荧光寿命（r=4．9ms）以及良好的平坦增益特性。该玻璃系统有望成为新的宽带光纤放大器用基质玻璃材料。     

858nm激光激发下掺Nd^3＋氟化物陶瓷体上的转换发光研究

本文报道了三种方法制备的掺Nd^3＋氟化物烧结陶瓷体的上转换发光特性。不同的制备方法可以造成基质中稀土离子分布的不同。在一定条件下基质中可聚合形成合适的稀土离子的团簇,而稀土离子团簇的形成可以造成稀土离子间强烈的相互作用并导致了新颖的上转换通道的出现。     

PLZT透明光电陶瓷的无压烧结制备工艺研究

采用传统无压常规烧结工艺制备了锆钛酸镧铅(PLZT)光电陶瓷,通过光学显微和扫描电子显微技术研究了其微观结构和组织形貌,分析了PLZT陶瓷中微观孔隙的分布规律及其对样品厚度的依赖关系,当样片厚度小于0.5 mm时就可获得高质量的透明PLZT陶瓷,其可见光波段的光学透射率达70％。     

PLZT透明光电陶瓷的无压烧结制备工艺研究

采用传统无压常规烧结工艺制备了锫钛酸镧铅(PLZT)光电陶瓷，通过光学显微和扫描电子显微技术研究了其微观结构和组织形貌，分析了PLZT陶瓷中微观孔隙的分布规律及其对样品厚度的依赖关系，当样片厚度小于0．5mm时就可获得高质量的透明PLZT陶瓷，其可见光波段的光学透射率达70％．