1.3μm稀土掺杂光纤放大器基础玻璃组成、结构与性能研究

论文摘要

硫卤玻璃是1. 3μm稀土掺杂光纤放大器颇具前途与希望的基质材料。这主要归因于硫卤玻璃具有较低的声子能、大的折射率与较好的化学稳定性等特性。本文旨在研究GeS2-Ga2S3-NaCl与GeS2-In2S3-NaCl两个准三元体系硫卤玻璃的组成、结构与性能之间的关系,以及少量Pr3+与Dy3+稀土离子的掺杂对其结构与性能产生的影响。样品采用传统的熔融-淬冷法制备,并通过XRD、DSC-FG、透可见一红外光谱与拉曼光谱等测试技术予以表征。由此,得到以下主要结论:确定了GeS2-Ga2S3-NaCl与GeS2-In2S3-NaCl准三元体系的玻璃形成区;其最佳玻璃形成能力的玻璃组成分别为:0. 7GeS2-0. 2Ga2S3-0. 1NaCl与0. 7GeS2-0. 15In2S3-0. 15NaCl。通过深入分析碱金属卤化物的引入所产生的微结构单元变化及其对微结构单元镓硫氯混合四面体GaS4-xClx的影响,阐述了所研究准三元体系GeS2-Ga2S3-NaCl中各组成系列样品的拉曼谱归属和演变;研究了准三元体系GeS2-In2S3-NaCl玻璃的拉曼谱,并通过探讨该准三元体系中可能形成的铟硫四面体[InS4/2] 、铟硫八面体[InS6] 与类乙烷结构单元[S3In-InS3] 等微结构单元及其对铟硫氯混合四面体InS4-xClx的形成所产生的影响,给出了各组成系列玻璃拉曼谱归属及演变的缘由。以最佳成玻组成点作为基质材料,掺入PrCl3和DyCl3,制备了稀土离子掺杂的玻璃,研究了其热学属性与发光特性。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 1.3μm稀土掺杂光纤放大器基础玻璃的研究现状
• 1.2 研究内容的确定
• 1.3 研究的目的与意义
• 第2章 光纤放大器的基本理论与应用
• 2.1 光纤放大器的基本原理
• 2.2 光纤放大器的结构与应用
• 2.2.1 光纤放大器的结构
• 2.2.2 光纤放大器的应用
• 2-Ga₂S₃-NaCl准三元体系玻璃的组成、结构与属性研究'>第3章 GeS₂-Ga₂S₃-NaCl准三元体系玻璃的组成、结构与属性研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 玻璃样品的制备
• 3.2.2 测试方法
• 2-Ga₂S₃准二元体系'>3.3 GeS₂-Ga₂S₃准二元体系
• 3.3.1 成玻区的确定
• 3.3.2 拉曼图谱的研究
• 2-Ga₂S₃-NaCl准三元体系'>3.4 GeS₂-Ga₂S₃-NaCl准三元体系
• 3.4.1 成玻区的确定
• 3.4.2 拉曼图谱的研究
• 3.4.3 热学属性研究
• 3.5 稀土掺杂玻璃的属性研究
• 3.5.1 拉曼光谱的研究
• 3.5.2 热学属性的研究
• 3.5.3 发光属性的研究
• 3.5.4 吸收截面的计算
• 3.5.5 光学透过率的研究
• 3.6 小结
• 2-In₂S₃-NaCl准三元体系玻璃的组成、结构与属性研究'>第4章 GeS₂-In₂S₃-NaCl准三元体系玻璃的组成、结构与属性研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 玻璃样品的制备
• 4.2.2 测试方法
• 2-In₂S₃准二元体系'>4.3 GeS₂-In₂S₃准二元体系
• 4.3.1 成玻区的确定
• 4.3.2 拉曼图谱的研究
• 2-In₂S₃-NaCl准三元体系'>4.4 GeS₂-In₂S₃-NaCl准三元体系
• 4.4.1 成玻区的确定
• 4.4.2 拉曼图谱的研究
• 4.4.3 热学属性的研究
• 4.5 稀土掺杂玻璃的属性研究
• 4.5.1 拉曼图谱的研究
• 4.5.2 热学属性的研究
• 4.5.3 发光属性的研究
• 4.5.4 吸收截面的计算
• 4.6 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢