邵冲云
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许文彬
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刘力挽
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杨秋红
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胡丽丽
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周秦岭
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王世凯
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150200
采用溶胶-凝胶法结合高温真空烧结工艺制备了不同浓度的Al3+/Yb3+/p5+掺杂石英玻璃.研究了p5+和Al3+的引入对Yb3+掺杂石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光光谱,以及Yb4d电子结合能的影响,并初步探索了其机理.研究结果表明,Al3+/Yb3+/p5+掺杂石英玻璃在190～300 nm波段的吸收主要来源于O2-→Yb3+的电荷迁移吸收,其谱带位置和Yb4d电子结合能随Yb3+的第二配位元素(Al、Si、P)电负性增大向高能方向移动.真空烧结条件下,引入Al3+会引发石英玻璃中Yb3+还原为Yb2+,其典型的吸收峰位于330 nm处;然而,在Al3+/Yb3+共掺的基础上再引入P5+,且P5+/Al3+摩尔比大于1时,可以有效抑制Yb2+的形成.紫外光激发引起的近红外发光(976 nm)是电子从电荷迁移态弛豫到Yb3+激发态向基态跃迁的结果,可见发光(525 nm)归因于Yb2+的5d→4f跃迁.本文研究结果对通过优化工艺和调整组分制备出高性能的Yb3+掺杂光纤具有一定的指导意义.
关键词:
Yb3+掺杂石英玻璃
,
紫外吸收带
,
电荷迁移
,
Yb2+
