采用熔融淬冷法制備了兩種濃度的Pr³⁺摻雜GeSe₂-Ga₂Se₃-CsI（GGC）硫鹵玻璃。在2.0μm激光激勵(lì)下,比較了玻璃片（2 mm）和玻璃柱（6 mm）的熒光發(fā)射光譜。用Judd-Ofelt理論計(jì)算分析了Pr³⁺摻雜Ge-Ga-Se-CsI硫鹵玻璃的強(qiáng)度參數(shù)Ω_i（i=2,4,6）和輻射壽命τ_rad等光譜參數(shù)。通過擬合衰變曲線,測(cè)得了玻璃的熒光壽命值(0.5%Pr³⁺:3.08 ms)。所制備的光纖具備雙包層結(jié)構(gòu),通過截?cái)喾ǖ玫焦饫w在7.6μm處的最低損耗為2.27 dB/cm。 

【文章來源】：發(fā)光學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心

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【部分圖文】：

(GeSe2)55-(Ga2Se3)25-(CsI)20玻璃(厚度為2 mm)的透過光譜:實(shí)線表示提純處理的玻璃,虛線表示未提純處理的玻璃。

圖1為(GeSe2)55-(Ga2Se3)25-(CsI)20玻璃的拉曼光譜。由于拉曼光譜是研究非晶材料結(jié)構(gòu)最常用的方法之一,我們常通過拉曼光譜測(cè)量來研究分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)[18]。在Ge-Sb-Se-Ga-I玻璃中,含鎵結(jié)構(gòu)單元的振動(dòng)模式不明顯。由于鍺和鎵原子量之間的微小差異,含鎵結(jié)構(gòu)單元的振動(dòng)模式可能與含有鍺的結(jié)構(gòu)單元重疊[19]。150～225 cm-1區(qū)域的寬帶表示多個(gè)波段的疊加。200 cm-1處的尖峰是由于角共享GeSe4/2四面體中Ge—Se鍵的對(duì)稱伸縮振動(dòng)[20]。235～320 cm-1范圍內(nèi)的低強(qiáng)度帶至少由5個(gè)重疊帶組成:在250 cm-1處由于Se8環(huán)[21],在256 cm-1處由于Sen振動(dòng),在266 cm-1 處由于Se—Se鍵振動(dòng)[20,22],在275 cm-1和307 cm-1處由于GeSe2。(GeSe2)55-(Ga2Se3)25-(CsI)20玻璃在2.5～18 μm范圍內(nèi)的紅外透過光譜如圖2所示。在G2曲線中,出現(xiàn)了以2.8,4.5,6.28,9.58,13 μm為中心的5個(gè)主要吸收峰,分別對(duì)應(yīng)玻璃中O—H、Se—H、H2O、Si—O和Ge—O雜質(zhì)的吸收。對(duì)于GeSe2-Ga2Se3-CsI玻璃,與O—H雜質(zhì)有關(guān)的吸收主要是由于鹵化物CsI對(duì)水分非常敏感。在真空過程中通過加熱除去揮發(fā)性氧化物雜質(zhì),并將Mg作為金屬還原劑加入,然后將玻璃原料作為一個(gè)整體進(jìn)行蒸餾和純化�？梢园l(fā)現(xiàn)玻璃的透光率明顯提高,基本消除了上述雜質(zhì)的吸收。

圖2 (GeSe2)55-(Ga2Se3)25-(CsI)20玻璃(厚度為2 mm)的透過光譜:實(shí)線表示提純處理的玻璃,虛線表示未提純處理的玻璃。圖4顯示了G3、G4、G6玻璃在0.5～2.5 μm和2.5～15 μm范圍內(nèi)的吸收光譜。觀察到在0.5～2.5 μm波段范圍內(nèi)3個(gè)吸收帶集中在1 450,1 600,2 040 nm處,這是由Pr3+離子從基態(tài)能級(jí)3H4到不同的激發(fā)態(tài)能級(jí)3F4、3F3和3F2的f-f電子躍遷引起的。G3和G4在4.5 μm附近的吸收峰對(duì)應(yīng)Pr3+的吸收。當(dāng)Pr3+含量從0.5%增加到1%時(shí),吸收帶明顯增強(qiáng)。當(dāng)鹵化物含量增加時(shí),吸收帶出現(xiàn)輕微的藍(lán)移。實(shí)際上,光子吸收邊在變化。當(dāng)鹵化物的含量從20%變化到40%時(shí),光子吸收邊從620 nm變化到560 nm。

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]Dy3+摻雜Ge-Ga-S-CsI硫鹵玻璃的中紅外發(fā)光性能研究[D]. 侯亞南.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3055042