SiO2对掺钕铝酸盐玻璃结构及光谱性质的影响

无机材料学报, 2015, 30(11): 1177-1182. doi: 10.15541/jim20150189

SiO2对掺钕铝酸盐玻璃结构及光谱性质的影响

康帅 ^1, , 何冬兵 ^2, , 高松 ^3, , 黄飞飞 ^4, , 丁亚军 ^5, , 胡丽丽 ^6,

1.中国科学院上海光学机密机械研究所,上海201800;中国科学院大学,北京100049

2.中国科学院上海光学机密机械研究所,上海,201800

3.中国科学院上海光学机密机械研究所,上海201800;中国科学院大学,北京100049

4.中国科学院上海光学机密机械研究所,上海201800;中国科学院大学,北京100049

5.中国科学院上海光学机密机械研究所,上海201800;中国科学院大学,北京100049

6.中国科学院上海光学机密机械研究所,上海,201800

基金项目: National Natural Science Foundation of China (61177083) 国家自然科学基金(61177083)

关键词：光谱 , 钙铝酸盐玻璃 , 钕掺杂 , 结构变化 , 荧光半高宽

Effects of Silicon Dioxide on Structure and Spectroscopic Properties of Neodymium Doped Calcium Aluminate Glass

Keywords： spectroscopy , calcium aluminosilicate glass , neodymium doped , glass structure , FWHM

实验通过高温熔融法制备了不同SiO2浓度的掺钕钙铝酸盐玻璃.采用拉曼光谱法分析玻璃结构变化,发现随着SiO2含量的增加,[AlO4]网格中非桥氧逐渐转移至Si4+离子周围,玻璃主体Al-O网络中非桥氧减少,聚合度提高.实验测试了玻璃的吸收光谱和荧光光谱,并运用Judd-Ofelt理论计算Nd3+离子4F3/2→4I 11/2跃迁的J-O参数Ω,自发辐射几率Arad,荧光分支比β,受激发射截面σe,辐射寿命τrad等.结果显示:随着SiO2浓度的增加,钕离子周围环境结构对称性提高,荧光发射峰半高宽变窄,同时受激发射截面逐渐增大.研究结果表明含有低浓度SiO2的掺钕钙铝酸盐激光玻璃有望用于超短脉冲激光领域.

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