邓圣伟
,
徐铁峰
,
戴世勋
,
王训四
,
聂秋华
,
沈祥
,
章向华
功能材料
用熔融急冷法制备了系列Er3+/Ho3+共掺80GeS2-10in2S3-10CsI硫卤玻璃,测试了样品的状态稳定性、拉曼光谱、吸收光谱以及上转换光谱.在该样品中出现了强烈的绿光(526、549nm)和红光(660nm),分别对应于2H11/2-4I15/2(Er3+)、4S3/2→4I15/2(Er3+)十5S2(5F4)→5I8(Ho3+)和4F9/2→4I15/2(Er3+)+5F5→5I8(Ho3+)的跃迁.研究了Er3+/Ho3+离子在该样品中的上转换发光机制和能量传递机理.在该系列0.6%(摩尔分数)Er2S3/xHo2S3共掺样品中,上转换发光强度随着Ho2S3掺杂量的增加而显著提高,当Ho2S3掺杂量增加至0.6%(摩尔分数)时,绿光(549nm)和红光(660nm)强度达到最大值,此时的绿光和红光强度分别是未掺Ho2S3时的4.2和10倍.绿光和红光均为双光子吸收过程.
关键词:
能量传递
,
上转换
,
Er3+/Ho3+共掺
,
硫卤玻璃
李忠秀
,
徐铁峰
,
沈祥
,
戴世勋
,
王训四
,
聂秋华
,
章向华
硅酸盐通报
采用熔融急冷法制备了系列Dy3+掺杂的70GeS2-10Ga2S3-5Sb2S3-10CsI硫卤玻璃样品.测试了样品的可见-近红外和红外透过光谱,分析了Dy3+的光谱吸收及杂质吸收.测试了样品的DTA曲线,分析了样品的热学特性.利用修正Kissinger方程分析了玻璃转变活化能Et、析晶活化能Ec,根据Johnson-Mehl-Avrami方法计算了结晶动力学参数n.研究结果表明:随着Dy3+掺杂浓度的增加,玻璃吸收光谱增强,转变活化能和析晶活化能先增加后减小,x=0.3wt%的玻璃样品最稳定.析晶过程中为两维晶体生长.
关键词:
稀土掺杂
,
硫卤玻璃
,
析晶动力学
,
镝离子
徐铁峰
,
张旭东
,
聂秋华
,
戴世勋
,
沈祥
,
梁晓炜
,
章向华
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.06.029
密集波分复用(DWDM)技术的快速发展和应用,对光纤放大器的宽带特性也提出更高的要求.最近有研究发现,铋离子在某些玻璃基质能产生发光中心波长位于1.3 μm附近、荧光半高宽(FWHM)达300nm左右、荧光寿命可达600μs的近红外宽带发光,使得铋离子掺杂的玻璃基质有可能成为未来全波段光纤放大器增益介质.近3年来研究者围绕着铋离子在不同玻璃基质的发光特性,以及铋离子发光机制进行了大量的研究,取得了很大的进展.本文对铋离子掺杂的玻璃发光研究进展进行了综述.
关键词:
铋离子
,
近红外荧光
,
超宽带
,
光纤放大器
聂秋华
,
金哲
,
徐铁峰
,
戴世勋
,
沈祥
,
章向华
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.05.024
上转换光纤激光器由于在医疗、生命科学等领域应用逐步加强,近年来受到了广泛的重视.本文简要回顾了上转换发光的发展历程,归纳了能够实现蓝绿光输出的稀土离子的种类,详细阐述了近年来具有蓝绿光输出的上转换发光的不同基质玻璃(氟化物玻璃、硫化物玻璃、碲酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、铋酸盐玻璃、卤氧化物玻璃)的研究进展,最后,对稀土离子掺杂的玻璃上转换发光的研究动向进行了展望.
关键词:
稀土离子
,
上转换
,
玻璃基质
,
研究进展
洪俊
,
聂秋华
,
戴世勋
,
徐铁峰
,
沈祥
,
章向华
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01033
用熔融-淬冷法制备了玻璃样品系列75TeO2-20ZnO-(4.6-x)La2O3-0.4Er2O3-xYb2O3 (x=0, 0.4, 0.8, 2.0, 3.2, 4.0), 研究了镱离子的掺入及温度的变化对该玻璃系统上转化光谱的影响, 结果表明: 在常温下, 当Yb3+离子浓度达到2mol%时, 上转换红光和545nm绿光都达到了最大值, 此时545nm绿光强度是未掺Yb3+时的6倍左右, 红光强度为未掺Yb3+时的4倍左右; 当温度在8～300K变化时, 530nm绿光强度随着温度的升高而增大, 545nm绿光与657nm红光强度随着温度的升高首先增大, 在80K达到最大值, 然后随着温度的升高而下降. 通过速率方程, 分析了镱离子的敏化及温度对该玻璃系统上转换光谱的影响.
关键词:
碲酸盐玻璃
,
upconversion
,
rate equation
陈国荣
,
章向华
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2004.01.001
长期阻碍热成像系统获得商业应用的重要原因之一在于昂贵的成本,其中光学部件占很大比重.本综述介绍的低成本、高性能硫系玻璃是取代昂贵的单晶锗应用于热成像仪光学系统的候选材料.采用表面涂抗反射膜的方法可提高玻璃的红外透过率至97%,而通过特定的组成设计和晶化处理在玻璃的网络结构中引入纳米尺度的微晶,可显著改善硫系玻璃的热、机械性能,同时保持原有的红外光学透过性能.用于非晶态材料的精密模压成型工艺则可使加工成本较之用于晶体材料的单点金刚石车削工艺有显著降低,可加工包括球面、非球面和非球面衍射棱镜在内的多种硫系玻璃光学元件.以此为光学部件的标准小型非冷却式非晶硅探测器已研制成功,其性能与以单晶锗棱镜为光学系统的同类探测器相当,全系统温度分辨率达0.1℃.
关键词:
热成像
,
红外透过率
,
硫系玻璃
,
精密模压工艺
徐铁峰
,
张旭东
,
聂秋华
,
戴世勋
,
沈祥
,
章向华
中国稀土学报
用高温熔制法制备了系列Er3+/Yb3+共掺碲硅酸盐玻璃样品,测试和分析了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱、上转换发光光谱及热稳定性.结果表明:这种玻璃具有较宽的荧光半高宽、较大的受激发射截面,较好的热稳定性.970 nm泵浦下该系列玻璃在可见光525,546和658 nm这3处存在明显的上转换现象,它们分别由Er3+离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2辐射跃迁产生.另外,测试和讨论了在不同样品厚度下玻璃的光谱特性,如荧光光谱、荧光寿命和上转换发光光谱等.结果表明,荧光俘获效应对Er3+离子1.5μm波段荧光及上转换发光都有着较大的影响,并随着玻璃厚度的增加而增大,导致测量值与实际值产生较大的偏差.
关键词:
光谱性质
,
上转换发光
,
荧光俘获效应
,
碲硅酸盐
,
稀土
朱时珍
,
徐强
,
马红丽
,
章向华
材料科学与工艺
在一定的温度和时间下对GeS_2-Sb_2S_3-CsCl系红外玻璃进行微晶化处理,制备了新型的红外透明玻璃陶瓷.测定了微晶玻璃的力学性能和光学性能,研究了微晶化处理条件对微晶玻璃的力学性能和光学性能的影响.研究结果表明,玻璃基体中析出微晶晶体,使材料的断裂韧性和裂纹初始应力显著增大,但这种增大效应取决于析晶相的种类和晶体尺寸.为了保持微晶玻璃的红外透明性,析出的晶体尺寸应小于100 nm.
关键词:
硫系玻璃陶瓷
,
红外透过材料
,
力学性能
,
光学透过性
张花
,
聂秋华
,
戴世勋
,
徐铁峰
,
沈祥
,
章向华
硅酸盐通报
采用熔融-急冷法制备了(100-x)GeS2-xSb2S3(x=10%、15%和20%)系列硫系玻璃,测试了样品的折射率、从可见到近红外的透过特性.采用Z-扫描方法测试了样品的三阶非线性特性,分析了Sb2S3的含量对玻璃的线性折射率,透过率和三阶非线性性能的影响.结果表明样品的线性折射率、非线性折射率n2、非线性吸收系数β以及三阶非线性光学极化率χ(3)随着Sb2S3的含量增加而增大,Sb2S3物质的量含量为20%的样品在800 nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为:n2=3.27×10-10 esu和β= 31.5 cm/Gw.
关键词:
硫系玻璃
,
Z-扫描
,
三阶非线性光学效应
,
拓扑结构
