稀土離子摻雜發(fā)光玻璃,因其在激光器,光纖放大器,光纖通信和顯示器等領域具有廣泛的應用,而受到研究人員的廣泛關注。鉍酸鹽玻璃具有優(yōu)良的透紅外性能,高折射率,高密度,良好的熱穩(wěn)定性和較低的聲子能量,是一種優(yōu)良的稀土離子摻雜基質材料。采用傳統(tǒng)的熔融法制備了一系列不同Dy³⁺摻雜濃度的鉍鍺酸鹽玻璃。通過拉曼光譜研究了玻璃樣品的結構,通過吸收光譜、激發(fā)光譜、發(fā)射光譜以及熒光壽命,研究了玻璃樣品在3?m波段和可見光波段的發(fā)光性能。結果表明,所制備的鉍鍺酸鹽玻璃主要是由[BiO3]三角錐體、[BiO6]八面體和[GeO4]四面體通過復雜的網絡結構連接而成。樣品在中紅外區(qū)域具有良好的透過率,最大透過率達到78%。在808nm激光泵浦下獲得了較寬的2.9?m發(fā)光,半高寬高達374nm。當摻入1mol%Dy³⁺時,發(fā)光強度達到最大,峰值發(fā)射截面為7.78?10^-21cm²。在391nm激光泵浦下,樣品發(fā)出白光,并且可以通過調節(jié)Dy³⁺含量調節(jié)發(fā)光的顏色。因此所研制的鉍鍺酸鹽玻璃在中紅外激光器及白光...

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 稀土離子的光譜性質
        1.2.1 稀土元素概述
        1.2.2 Er³⁺離子的躍遷機理和研究進展
        1.2.3 Dy³⁺離子的躍遷機理和研究進展
        1.2.4 Tm³⁺離子的躍遷機理和研究進展
    1.3 鉍酸鹽玻璃
        1.3.1 鉍酸鹽玻璃的性質
        1.3.2 鉍酸鹽玻璃的研究進展
    1.4 本文的研究目的、內容和研究意義
第二章 實驗方法與理論計算
    2.1 玻璃樣品制備
    2.2 樣品測試
        2.2.1 密度測試
        2.2.2 折射率測試
        2.2.3 光譜性質測試
    2.3 光譜理論計算
        2.3.1 Judd-Ofelt(J-O)理論
        2.3.2 McCumber理論
        2.3.3 Fuchbauer-Ladenburger公式
第三章 Dy³⁺離子摻雜鉍鍺酸鹽玻璃的光譜性質研究
    3.1 Dy³⁺摻雜鉍鍺酸鹽玻璃2.9μm波段的光譜性質
        3.1.1 鉍鍺酸鹽玻璃樣品的成分
        3.1.2 紅外透過光譜和拉曼光譜
        3.1.3 吸收光譜和Judd-Ofelt理論分析
        3.1.4 熒光光譜
    3.2 Dy³⁺離子摻雜鉍鍺酸鹽玻璃在可見光波段的光譜性質
        3.2.1 樣品的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜
        3.2.2 樣品的色坐標
        3.2.3 樣品熒光壽命
    3.3 本章小結
第四章 Tm³⁺/Dy³⁺離子共摻鉍硅酸鹽玻璃1.47μm光譜性質研究
    4.1 Tm³⁺/Dy³⁺共摻鉍硅酸鹽玻璃樣品的成分
    4.2 熱穩(wěn)定性分析
    4.3 拉曼光譜和紅外透過光譜
    4.4 吸收光譜
    4.5 熒光性能
    4.6 受激發(fā)射截面
    4.7 熒光衰減曲線和能量傳遞機理
    4.8 本章小結
第五章 Er³⁺/Tm³⁺離子共摻鉍硅酸鹽玻璃2.0μm光譜性質
    5.1 Er³⁺/Tm³⁺共摻鉍硅酸鹽玻璃樣品的成分
    5.2 吸收光譜和Judd-Ofelt理論分析
    5.3 發(fā)射光譜
    5.4 能量傳遞機制
    5.5 熒光衰減曲線
    5.6 本章小結
總結
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術成果



本文編號：3966991