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Er^(3+)掺杂钡镓锗玻璃上转换荧光淬灭机理研究

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稀有金属材料与工程 2008年第1期37卷 80-84页

作者：肖凯杨中民华南理工大学特种功能材料及其制备新技术教育部重点实验室广东广州510640

制备了30BaO-30Ga2O3-40GeO2-xEr2O3系统玻璃,测量了Er3+在钡镓锗玻璃中的吸收光谱。分别采用488nm,800nm和980nm激发不同浓度Er3+掺杂的玻璃样品,测量了Er3+的4S3/2→4I15/2荧光光谱;并利用488nm脉冲氙灯激发,测量了Er3+的4S3/2→4I15/2荧光衰减,讨论了Er3+掺杂浓度对4S3/2能级发光强度和荧光寿命的影响。结果表明:随着Er3+浓度的增加,4S3/2→4I15/2荧光强度先增大后减小,在Er3+浓度为1%时出现峰值;而4S3/2能级的荧光寿命呈递减趋势,荧光衰减曲线的非指数成分增加。能量分析表明:Er3+的4S3/2能级和4I15/2能级之间交叉驰豫过程是上转换荧光淬灭的主要通道,而交叉驰豫过程主要源于Er3+电偶极-电偶极间的相互作用。

关键词： Er^3+掺杂钡镓锗玻璃荧光淬灭

Er^3＋-Yb^3＋共掺钡镓锗玻璃上转换发光研究

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武汉理工大学学报 2007年第E01期29卷 269-273页

作者：肖凯杨中民华南理工大学光通信材料研究所广州510641

研究了Er^3＋-Yb^3＋共掺钡镓锗玻璃的吸收光谱和上转换光谱。分析了Yb^3＋离子浓度变化对玻璃光谱性能及对稀土离子间能量转移效率的影响，探讨了铒镱共掺钡镓锗玻璃的上转换发光机制。结果表明：玻璃的紫外截止波长在280nm附近。采980... 详细信息

研究了Er^3＋-Yb^3＋共掺钡镓锗玻璃的吸收光谱和上转换光谱。分析了Yb^3＋离子浓度变化对玻璃光谱性能及对稀土离子间能量转移效率的影响，探讨了铒镱共掺钡镓锗玻璃的上转换发光机制。结果表明：玻璃的紫外截止波长在280nm附近。采980nm LD激发玻璃样品，在室温下观察到强烈的上转换绿光和红光发射。随着Yb^3＋离子浓度的增加，上转换红光和绿光发射均增强，而Yb^3＋对Er^3＋离子的能量转移效率呈先升高后降低的趋势。当Yb^3＋浓度为3mol％时，Yb^3＋-Er^3＋的能量转移效率达到最大值83％。能量分析表明：980nmLD激发产生的上转换绿光主要源于Er^3＋离子^4I11／2能级和Yb^3＋离子^2F5/2能级之间的能量转移过程；而红光发射主要源于Er^3＋离子^4I13／2能级与Yb^3＋离子^2F5／2能级之间的能量转移过程。

关键词： Er^3+-Yb^3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光

Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光研究

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Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光研究

中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议

作者：肖凯杨中民华南理工大学光通信材料研究所

研究了Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃的吸收光谱和上转换光谱。分析了Yb3+离子浓度变化对玻璃光谱性能及对稀土离子间能量转移效率的影响,探讨了铒镱共掺钡镓锗玻璃的上转换发光机制。结果表明:玻璃的紫外截止波长在 280 nm附近。采980 nm L... 详细信息

研究了Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃的吸收光谱和上转换光谱。分析了Yb3+离子浓度变化对玻璃光谱性能及对稀土离子间能量转移效率的影响,探讨了铒镱共掺钡镓锗玻璃的上转换发光机制。结果表明:玻璃的紫外截止波长在 280 nm附近。采980 nm LD激发玻璃样品,在室温下观察到强烈的上转换绿光和红光发射。随着Yb3+离子浓度的增加,上转换红光和绿光发射均增强,而Yb3+对Er3+离子的能量转移效率呈先升高后降低的趋势。当Yb3+浓度为3 mol％时,Yb3+-Er3+的能量转移效率达到最大值83％。能量分析表明:980 nmLD激发产生的上转换绿光主要源于Er3+ 离子4I11／2能级和Yb3+离子2F5／2能级之间的能量转移过程;而红光发射主要源于Er3+离子4I13／2能级与Yb3+离子2F5／2能级之间的能量转移过程。

关键词： Er3+-Yb3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光

来源： cnki会议评论

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掺铥钡镓锗酸盐玻璃光纤的研制

掺铥钡镓锗酸盐玻璃光纤的研制

作者：王建文华南理工大学

学位级别：硕士

2.0μm波段激光在激光医疗、环境监测、红外遥感、激光雷达等民用和军用领域具有十分重要的应用。近年来,国外在2.0μm波段光纤激光器的研究上取得迅猛的发展;国内对于2.0μm波段光纤激光器的研究,由于光纤材料方面的制约,进展缓慢。 ... 详细信息

2.0μm波段激光在激光医疗、环境监测、红外遥感、激光雷达等民用和军用领域具有十分重要的应用。近年来,国外在2.0μm波段光纤激光器的研究上取得迅猛的发展;国内对于2.0μm波段光纤激光器的研究,由于光纤材料方面的制约,进展缓慢。已有研究表明:重金属氧化物锗酸盐玻璃是2.0μm波段光纤激光器的理想增益材料,但国内还未有这方面的研究报道。本课题通过调控重金属氧化物锗酸盐玻璃的组成和工艺技术,优化玻璃光谱特性和光纤拉制性能,研制出高性能掺铥锗酸盐玻璃光纤,并通过激光实验实现了激光输出。具体内容是: 选择钡镓锗玻璃系统作为光纤基质材料。研究了钡镓锗玻璃体系的除水工艺和OH-对掺铥钡镓锗玻璃1.8μm发光的影响。研究表明:在高掺铥浓度下,Tm离子F4能级寿命和F4→H6跃迁1.8μm荧光强度随玻璃中OH-浓度的降低而显著提高,OH-与Tm相互作用常数kOH-Tm为2.66×10 cm/s。采用改进的反应气氛法或引入氟化物除水工艺均能使OH-吸收系数由除水前的高于3 cm降至除水后的低于0.1 cm。通过分析和调控玻璃材料物化性能,优选出钡镓锗酸盐纤芯玻璃和包层玻璃组分配方。探索了钡镓锗激光玻璃的熔制工艺,制备出无气泡、无条纹、均匀度较好的激光玻璃。采用管棒法工艺加工钡镓锗酸盐玻璃预制棒,在光纤拉丝塔上拉制出数值孔径NA为0.145,纤芯和包层直径分别为8.6和125μm的掺铥单模钡镓锗酸盐玻璃光纤。经截断法测得光纤纤芯在1310 nm波段的传输损耗为4.7 dB/m。建立了掺铥钡镓锗酸盐玻璃光纤激光的理论模型,在MATLAB仿真环境下进行模拟,分析了不同光纤长度和不同输出耦合率等参数对激光输出特性的影响。基于理论模拟结果,搭建了F-P腔光纤激光实验。采用多模803 nm激光二极管抽运12 cm长自制的掺铥钡镓锗玻璃光纤,实现了输出功率为22 mW,中心波长为1966 nm的激光输出,激光斜率效率为24%。据我们所知,这是国内外首次在掺铥钡镓锗玻璃光纤中实现2.0μm波段激光输出。

关键词：钡镓锗玻璃铥玻璃预制棒光纤激光器

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钡镓锗透明微晶玻璃的制备及性能

红外与激光工程 2014年第5期43卷 1401-1405页

作者：王衍行祖成奎陈江韩滨赵慧峰中国建筑材料科学研究总院北京100024

文中通过微晶化工艺制备出钡镓锗透明微晶玻璃，并研究了其透红外性能和力学性能。结果表明，810~910℃热处理0.5 h时，钡镓锗微晶玻璃析出单一ZrO2晶体。处理温度为830℃时，钡镓锗微晶玻璃中开始析出少量ZrO2晶粒，尺寸约几个纳米；... 详细信息

文中通过微晶化工艺制备出钡镓锗透明微晶玻璃，并研究了其透红外性能和力学性能。结果表明，810~910℃热处理0.5 h时，钡镓锗微晶玻璃析出单一ZrO2晶体。处理温度为830℃时，钡镓锗微晶玻璃中开始析出少量ZrO2晶粒，尺寸约几个纳米；处理温度升到870℃时，平均晶粒尺寸为250 nm；晶化温度高于870℃时，晶粒数量显著增多，晶粒粗大，而且发生团聚现象。晶化温度为810~850℃时，可以获得透红外性能和力学性能兼顾的钡镓锗透明微晶玻璃；处理温度为870℃时，钡镓锗微晶玻璃的力学性能出现极值，但透红外性能降低；若继续升高处理温度，钡镓锗微晶玻璃的透红外性能和力学性能均下降。

关键词：钡镓锗玻璃微晶玻璃微观结构红外性能力学性能

BaO-Ga_2O_3-GeO_2玻璃的析晶机理研究

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武汉理工大学学报 2013年第3期35卷 7-10,25页

作者：郭艳春王衍行中国电子科技集团公司第四十四研究所重庆400060 中国建筑材料科学研究总院北京100024

钡镓锗玻璃是一种性能优异的中红外透过材料,而较差的机械性能严重制约了其应用。研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学及其微晶化行为,阐明了析晶机理,为制备透明钡镓锗微晶玻璃提供理论指导。采用非等温方法研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学,利... 详细信息

钡镓锗玻璃是一种性能优异的中红外透过材料,而较差的机械性能严重制约了其应用。研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学及其微晶化行为,阐明了析晶机理,为制备透明钡镓锗微晶玻璃提供理论指导。采用非等温方法研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学,利用Kissinger模型,计算出析晶活化能Ec,两个析晶峰对应的Ec1=318kJ/mol和Ec2=515kJ/mol。通过Augis-Bennett方程获得了两个析晶峰对应的析晶指数,n-≈3。当低于1 187K(Tc2)进行晶化处理时,钡镓锗微晶玻璃中仅析出ZrO2晶体;随着晶化温度的升高,玻璃的热能持续增大,Ge2Al6O13晶体开始从母体玻璃中孕育并长大。

关键词：钡镓锗玻璃红外材料析晶动力学显微结构析晶机理