镱掺杂铋硅酸盐玻璃的制备及其光学性能研究

论文摘要

激光的使用在人们的日常生活中越来越普遍,而在生产激光的过程中是离不开激光玻璃的,因此激光玻璃在激光技术中起着至关重要的作用。随着光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber, PCF）的出现,对如何利用光子晶体光纤的优异性能来制造适合于大规模生产的超大功率光纤激光器的研究已经引起广大科研工作者的极大兴趣。由于在光子晶体光纤中很容易就可以实现大模场面积,而且在实现大模场面积的情况下还可以保持其很好的单模特性,从而保证光子晶体光纤激光器不但有高质量的输出还能大大降低出现非线性效应的几率。因此,本论文采用高温熔融法制备掺Yb3+激光玻璃,通过理论分析,找出适合制备掺Yb3+光子晶体光纤所需的掺Yb3+玻璃,并对它的光谱特性进行了测试分析。本论文主要从以下几个方面的内容来进行阐述：首先,本论文对稀土掺杂激光玻璃和稀土掺杂光子晶体光纤激光器的国内外研究现状进行了介绍,而且详细讲解了稀土掺杂激光材料的理论基础知识。其次,对稀土掺杂激光玻璃的配方设计和制备工艺进行了探讨。在实验室条件允许的基础上,采用高温熔融法制备六种不同组分且透过率良好的掺Yb3+玻璃样品,并对它们的物理、光谱等性能进行了测试和结果分析。最后,根据测试所得的结果,计算出玻璃样品的光谱性能参数与激光性能参数。通过比较数,得出了最适合用来拉制掺Yb3+光子晶体光纤的玻璃样品。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 3+激光玻璃的研究现状'>1.2 掺Yb³⁺激光玻璃的研究现状
• 3+光子晶体光纤激光器国内外研究进展'>1.3 掺Yb³⁺光子晶体光纤激光器国内外研究进展
• 1.4 激光玻璃
• 3+激光玻璃的特点'>1.5 掺Yb³⁺激光玻璃的特点
• 1.6 本文的研究目的和主要研究内容
• 3+激光玻璃的基础理论'>第二章 掺YB³⁺激光玻璃的基础理论
• 2.1 引言
• 2.2 激光玻璃材料中的稀土离子Stark分裂
• 2.3 激光玻璃基质的加宽机制
• 2.4 浓度淬灭与析晶
• 2.5 稀土离子中的电子跃迁过程
• 3+激光玻璃的表征方法'>2.6 掺Yb³⁺激光玻璃的表征方法
• 2.7 本章小结
• 第三章 激光玻璃的制备工艺与实验
• 3.1 引言
• 3.2 激光玻璃的制备方法
• 3.3 硅酸盐玻璃的组成结构
• 3.4 激光玻璃的制备过程
• 3.5 实验仪器
• 3.6 实验过程
• 3.7 本章小结
• 3+激光玻璃的物理性能测试与分析'>第四章 掺YB³⁺激光玻璃的物理性能测试与分析
• 4.1 引言
• 4.2 物理性能测试
• 4.3 物理性能分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 光谱性能测试与分析
• 5.1 引言
• 5.2 吸收光谱与荧光光谱
• 5.3 光谱测试结果与分析
• 5.4 光谱性能参数的计算与结果分析
• 5.5 激光性能参数的计算与结果分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 参考文献