首页> 正文

铟基硫卤玻璃及稀土掺杂氧氟玻璃的形成和光学性能

2020-12-11阅读(681)

铟基硫卤玻璃及稀土掺杂氧氟玻璃的形成和光学性能

论文摘要

本文第一部分主要研究了元素铟对硫卤玻璃的形成、三阶非线性光学性能和稀土离子掺杂发光的影响。铟和镓属同族元素,但原子量较大,因此形成玻璃的声子能量更低、折射率更大,宏观上各种相应的性能也应有所提高,其主要研究结果如下：GeSe2-In2Se3-CsI准三元系统具有相当大的玻璃形成区。随着CsI含量的增加,短波截止边发生蓝移,玻璃的颜色由黑色逐渐向深红色,直至橙色过渡。玻璃的透过范围介于0.56-16μm之间。拉曼光谱表明,玻璃网络中主要存在[GeSe4]和[InSe4.xIx]结构单元。通过光克尔技术测试,得到71.25GeSe2-23.75In2Se3-5CsI玻璃中的χ（3）和n2分别为10.07×10-12esu和6.5×10-14 cm2/W,是As2S3玻璃的2倍多。分析其结构与χ（3）的关系,发现[GeSe4]和[InSe4]四面体结构单元浓度的增加有利于提高χ（3）值。首次在Tm3+离子掺杂的GeS2-In2S3-CsI玻璃中发现了位于700 nm的上转换红色发光,并且通过稀土离子共掺,也可以实现从红色到绿色波段之间的调整,有望用于特殊波长的固态激光或可调谐光源。随着基质中掺杂的Tm浓度增加,红色发光逐渐增强,在1mol%Tm2S3时,发光最强。通过吸收光子数测定,表明在808 nm泵浦时该发光是双光子吸收过程。结果表明：通过Er3+离子共掺、提高Tm3+离子和铟的含量都有利于700 nm的红色上转换发射。在808nm激发下,通过调整基质与稀土离子浓度,得到从1.35到1.7μm的半高宽大于160nm的超宽带近红外发射。最优化的组成为0.1mol% Er2S3和0.5mol% Tm2S3共掺杂的70GeS2-20In2S3-10CsI玻璃。发射光谱和荧光衰减曲线表明稀土离子共掺有利于形成混合键,从而抑制相同稀土离子之间的交叉弛豫,降低能级间的无辐射跃迁。第二部分主要研究了Pr3+/yb3+离子对在氧氟玻璃及微晶玻璃中下转换能量转移近红外发射。通过熔融淬冷法制备了Pr3+/Yb3+离子共掺的40SiO2-30Al2O3-18Na2O-12LaF3氧氟玻璃,得到近红外发射效率最高为6%。比较基玻璃与微晶玻璃的吸收光谱和发射光谱发现在微晶化过程中,由于玻璃中形成PrF3与LaF3晶体类型一致,因此Pr3+离子优先进入晶体并使其自身发射增强,导致在该氧氟玻璃中能量转移效率不能通过微晶化过程来提高。近红外发射的提高主要是由于Yb3+离子进入晶体后无辐射跃迁被抑制及微晶化后泵浦效率的提高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一部分 铟基硫卤玻璃
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 硫卤玻璃的形成、性质与结构
  • 1.2.1 S基硫卤玻璃
  • 1.2.2 Se基硫卤玻璃
  • 1.2.3 硫卤玻璃的结构
  • 1.3 非线性光学和光克尔效应
  • 1.3.1 非线性光学
  • 1.3.2 基于克尔效应的全光开关
  • 1.3.3 三阶非线性光学材料
  • 1.4 稀土离子掺杂玻璃近红外发光
  • 1.5 稀土离子掺杂玻璃上转换可见发光
  • 1.6 选题依据
  • 第2章 实验
  • 2.1 实验方法
  • 2.1.1 实验原料
  • 2.1.2 样品的制备
  • 2.2 样品的分析与测试
  • 2.2.1 密度的测定
  • 2.2.2 可见-近红外透过光谱
  • 2.2.3 红外透过光谱
  • 2.2.4 热学性能测试
  • 2.2.5 玻璃结构测试
  • 2.2.6 光克尔效应测试
  • 2.2.7 荧光光谱和荧光衰减
  • 2-In2Se3-CsI硫卤玻璃的形成'>第3章 GeSe2-In2Se3-CsI硫卤玻璃的形成
  • 3.1 引言
  • 2-In2Se3-CsI玻璃的形成区'>3.2 GeSe2-In2Se3-CsI玻璃的形成区
  • 3.3 玻璃的热学性能
  • 3.4 玻璃的密度、摩尔体积
  • 3.5 玻璃的光学性能
  • 3.5.1 短波截止波长
  • 3.5.2 红外截止波长
  • 3.6 玻璃的结构
  • 3.7 小结
  • 2-In2Se3-CsI玻璃的三阶非线性光学性能'>第4章 GeSe2-In2Se3-CsI玻璃的三阶非线性光学性能
  • 4.1 引言
  • 4.2 基本理论及测试方法
  • 4.2.1 三阶非线性系数
  • 4.2.2 光克尔效应测试方法
  • 4.3 玻璃的线性光学性能
  • 4.4 玻璃的非线性光学性能
  • 4.5 玻璃结构与三阶非线性的关系
  • 4.6 小结
  • 2S3基硫卤玻璃的红绿可调上转换发光'>第5章 In2S3基硫卤玻璃的红绿可调上转换发光
  • 5.1 引言
  • 3+离子的发光性能及光谱分析'>5.2 Tm3+离子的发光性能及光谱分析
  • 5.2.1 吸收光谱
  • 5.2.2 光谱分析
  • 5.2.3 荧光光谱
  • 5.2.4 结构和发光机理分析
  • 3+离子的发光性能'>5.3 Er3+离子的发光性能
  • 5.3.1 吸收光谱
  • 5.3.2 荧光光谱
  • 5.3.3 发光机理分析
  • 3+/Er3+离子共掺的上转换发光性能'>5.4 Tm3+/Er3+离子共掺的上转换发光性能
  • 5.4.1 吸收光谱
  • 5.4.2 荧光光谱
  • 5.4.3 能量转移机理分析
  • 5.5 小结
  • 2S3基硫卤玻璃的稀土掺杂宽带近红外发光'>第6章 In2S3基硫卤玻璃的稀土掺杂宽带近红外发光
  • 6.1 引言
  • 3+离子的发光性能'>6.2 Tm3+离子的发光性能
  • 3+/Er3+离子共掺的吸收与发光性能'>6.3 Tm3+/Er3+离子共掺的吸收与发光性能
  • 6.4 小结
  • 第二部分 稀土掺杂氧氟玻璃
  • 第7章 稀土掺杂氧氟玻璃的合作下转换发光
  • 7.1 引言
  • 7.2 基本理论及实验
  • 7.2.1 能量转移基本理论
  • 7.2.2 实验
  • 3+/Yb3+离子共掺的SiO2-Al2O3-Na2O-LaF3玻璃'>7.3 Pr3+/Yb3+离子共掺的SiO2-Al2O3-Na2O-LaF3玻璃
  • 7.3.1 玻璃组成测试
  • 7.3.2 玻璃的热学性能
  • 7.3.3 吸收光谱
  • 7.3.4 激发光谱
  • 7.3.5 可见区域荧光光谱
  • 7.3.6 近红外荧光光谱
  • 7.3.7 能量转移效率及量子产额
  • 3+/Yb3+离子共掺氧氟玻璃的微晶化研究'>7.4 Pr3+/Yb3+离子共掺氧氟玻璃的微晶化研究
  • 7.5 微晶玻璃的发光研究
  • 7.6 小结
  • 第8章 全文总结与展望
  • 8.1 总结
  • 8.2 展望
  • 参考文献
  • 攻博期间主要成果
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].向上趋势确立 稀土再迎布局时点[J]. 中国粉体工业 2018(06)
    • [2].利好共振支撑价格 稀土行情有望贯穿四季度[J]. 中国粉体工业 2018(06)
    • [3].2019年《稀土》总目录[J]. 稀土 2019(06)
    • [4].上海市稀土学会简介[J]. 上海师范大学学报(自然科学版) 2019(06)
    • [5].稀土壳糖胺生物学机理及对动物生产性能的影响[J]. 湖北畜牧兽医 2019(12)
    • [6].稀土专利摘编[J]. 稀土信息 2020(01)
    • [7].热烈祝贺《稀土》创刊四十周年[J]. 稀土 2020(01)
    • [8].《稀土》期刊发展历程[J]. 稀土 2020(01)
    • [9].2019年稀土相关上市公司业绩综述[J]. 稀土信息 2020(05)
    • [10].稀土文献题录[J]. 稀土信息 2020(08)
    • [11].稀土冶炼过程三废处理技术专利分析及保护策略[J]. 稀土信息 2020(08)
    • [12].稀土磷肥及含稀土磷矿在农业领域的应用效果与前景[J]. 中国稀土学报 2020(05)
    • [13].稀土信息[J]. 稀土信息 2019(01)
    • [14].有色:除了稀土 还有这些[J]. 股市动态分析 2019(23)
    • [15].中国有色金属工业协会稀土分会一届四次理事会在昆明召开[J]. 中国有色金属 2019(23)
    • [16].中国有色金属工业协会稀土分会一届二次理事会成功召开[J]. 中国金属通报 2017(11)
    • [17].2017年度全国稀土标准化技术委员会年会顺利召开[J]. 稀土信息 2017(12)
    • [18].杨文浩秘书长一行拜访五矿稀土集团有限公司[J]. 金属功能材料 2017(06)
    • [19].稀土图强——记稀土标准的国际化之路[J]. 中国有色金属 2016(24)
    • [20].2016年《稀土》总目录[J]. 稀土 2016(06)
    • [21].中国有色金属工业协会稀土分会在京成立[J]. 中国有色金属 2017(01)
    • [22].稀土业结构调整为投资者带来机遇[J]. 有色冶金节能 2017(01)
    • [23].工信部将启动打击稀土违法违规专项行动[J]. 有色冶金节能 2017(01)
    • [24].广西环保厅约谈中铝广西有色稀土有限公司等7家单位[J]. 稀土信息 2017(06)
    • [25].稀土文献题录[J]. 稀土信息 2017(09)
    • [26].资政 育人 存史 启新——写在《北方稀土志》出版发行之际[J]. 稀土信息 2017(09)
    • [27].2017年6月日本稀土进口统计[J]. 稀土信息 2017(09)
    • [28].北方稀土以项目建设“领舞”转型升级[J]. 稀土信息 2017(08)
    • [29].春风一夜花千树——北方稀土上市二十周年巡礼[J]. 稀土信息 2017(09)
    • [30].中国有色金属工业协会稀土分会一届二次理事会召开[J]. 中国有色金属 2017(22)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    铟基硫卤玻璃及稀土掺杂氧氟玻璃的形成和光学性能
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5