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掺铥石英玻璃的制备与光谱性能研究
1
作者 孟庆瑶 秦亦亭 +1 位作者 许诺 沈骁 《广州化工》 CAS 2024年第16期26-28,55,共4页
2.0μm波段激光在军事、遥感、医疗等领域具有重要应用价值。文章以95SiO_(2)-4.5Al_(2)O_(3)-0.5Tm_(2)O_(3)为配方,通过将溶胶凝胶法和高温熔融法,成功制备了掺铥石英玻璃样品,并测试了样品的物理及光谱性能,计算了相关参数指标。玻... 2.0μm波段激光在军事、遥感、医疗等领域具有重要应用价值。文章以95SiO_(2)-4.5Al_(2)O_(3)-0.5Tm_(2)O_(3)为配方,通过将溶胶凝胶法和高温熔融法,成功制备了掺铥石英玻璃样品,并测试了样品的物理及光谱性能,计算了相关参数指标。玻璃的密度为2.307 g/cm^(3),1900 nm处的折射率为1.4415,铥离子掺杂浓度为3.60×10^(-19)cm^(-3),794 nm处的吸收截面为1.747×10^(-19)cm^(2),2.0μm处的透过率为85.5%,1850 nm处的发射截面为6.07×10^(-20)cm^(2),荧光寿命为370μs,羟基含量为1.57×10^(18)cm^(-3),光谱性能良好,相关方法及结果为掺杂石英玻璃的制备提供了技术路线。 展开更多
关键词 光纤激光器 掺铥石英玻璃 溶胶凝胶法 光谱性能
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掺铥镧铝硅酸盐玻璃光子晶体光纤制备及光学特性
2
作者 夏长明 卢家澳 +3 位作者 黄卓元 刘建涛 侯峙云 周桂耀 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期333-338,共6页
镧铝硅酸盐玻璃具有稀土离子溶解度高、热稳定性好等优异的光学性能和优良的物理化学性质,其部分物理化学性质与石英相近,易与石英玻璃结合进行特种光纤制备,被认为是一种理想的激光玻璃基质材料.本文采用传统高温熔融法成功研制出一系... 镧铝硅酸盐玻璃具有稀土离子溶解度高、热稳定性好等优异的光学性能和优良的物理化学性质,其部分物理化学性质与石英相近,易与石英玻璃结合进行特种光纤制备,被认为是一种理想的激光玻璃基质材料.本文采用传统高温熔融法成功研制出一系列不同浓度Tm^(3+)掺杂镧铝硅酸盐玻璃,以掺铥镧铝硅酸盐玻璃为纤芯,采用管棒堆叠法制备出掺铥双包层光子晶体光纤.实验研究了掺铥镧铝硅酸盐玻璃及其光纤的吸收、荧光、激光等光学特性,研究结果表明,掺铥镧铝硅酸盐玻璃及其光子晶体光纤适于2μm波段激光输出,为2μm波段高功率光纤激光器的研究提供了一种新的途径. 展开更多
关键词 掺铥玻璃光纤 镧铝硅酸盐玻璃 光子晶体光纤 2ΜM激光
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新型高掺铥硅酸盐玻璃光纤及其光纤激光的研究 被引量：1
3
作者 张钧翔 史伟 +6 位作者 史朝督 房强 付士杰 盛泉 朱秀山 Peyghambarian N 姚建铨 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期178-183,共6页
具有高稀土离子掺杂浓度的有源光纤一直以来是高性能单频光纤激光器的核心,选用硅酸盐玻璃材料制作高掺杂有源光纤可以有效提升光纤增益。通过高温熔融工艺制备了铥离子掺杂浓度为8 wt.%的高掺杂硅酸盐玻璃,测试了其光谱特性和荧光寿命... 具有高稀土离子掺杂浓度的有源光纤一直以来是高性能单频光纤激光器的核心,选用硅酸盐玻璃材料制作高掺杂有源光纤可以有效提升光纤增益。通过高温熔融工艺制备了铥离子掺杂浓度为8 wt.%的高掺杂硅酸盐玻璃,测试了其光谱特性和荧光寿命,并根据McCumber理论计算玻璃的受激发射截面。采用管棒法制备光纤预制棒,拉制出尺寸为7/125μm的高掺铥硅酸盐玻璃光纤。基于低损耗的异质光纤熔接,测试了该光纤的增益特性,并分别采用2 cm和8 cm的新型掺铥光纤搭建线形腔光纤激光器,获得百毫瓦的1 950 nm激光输出。研究表明,在8 wt.%的高浓度掺杂下,铥离子在文中的新型硅酸盐光纤基质中具备良好的发光能力,这种国产高掺杂玻璃光纤在实现高性能单频光纤激光器方面具有明显优势。 展开更多
关键词 高掺铥硅酸盐玻璃光纤 受激发射截面 荧光寿命 线形腔光纤激光器
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Tm^(3+)掺杂锗镓酸盐玻璃的2μm中红外光谱特性 被引量：5
4
作者 夏海平 林琼斐 +1 位作者 章践立 张勤远 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期603-608,共6页
用高温熔融法制备了Tm2O3掺杂浓度分别为1.526%,3.006%,5.836%,11.028%,15.678%(质量分数,以下同)的65GeO2-12Ga2O3-10BaO-8L i2O-5La2O3(摩尔比)玻璃。从其吸收光谱特性出发,应用Judd-O felt理论,计算了Tm3+离子的J-O强度参数(Ω2,Ω4,... 用高温熔融法制备了Tm2O3掺杂浓度分别为1.526%,3.006%,5.836%,11.028%,15.678%(质量分数,以下同)的65GeO2-12Ga2O3-10BaO-8L i2O-5La2O3(摩尔比)玻璃。从其吸收光谱特性出发,应用Judd-O felt理论,计算了Tm3+离子的J-O强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+离子各激发态能级的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量。在808 nm波长光的激发下,研究了不同Tm3+掺杂浓度玻璃在~1.47μm与~1.8μm的荧光特性,发现当Tm2O3掺杂浓度约达到~3.006%时,在1.8μm处的荧光强度达最大;然后随着掺杂浓度的增大,其荧光强度反而降低。本文从Tm3+离子间的能量交叉弛豫效应与浓度猝灭效应解释了这一荧光强度变化的现象。同时,根据M c-Cumber理论,计算了Tm3+离子能级3F4→3H6(1.8μm)跃迁的吸收截面和受激发射截面,该荧光的受激发射截面峰值比氟锆铝酸盐玻璃大。由于该玻璃材料表现出较好的光谱性能,因此该材料可望成为~2.0μm波段中红外光纤激光器的候选基质材料。 展开更多
关键词 掺铥锗镓酸盐玻璃 光谱性质 交叉弛豫 发射截面 稀土
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Tm^3＋掺杂GeO2-AlF3-Li2O-BaF2-La2O3玻璃的光谱特性
5
作者 夏海平 林琼斐 +3 位作者 王金浩 张约品 杨钢锋 张勤远 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第E01期264-268,共5页
用高温熔融法制备了不同Tm^3＋浓度掺杂的65GeO2—12AlF3—8Li2O-10BaF2—5La2O3-xTm2O3（x=0．5mol％，1．0mol％，2．0mol％，4．0mol％，6．0mol％）玻璃。从吸收光谱特性出发，根据Judd—Ofelt理论，计算得到了Tm^3＋离子的J—O强... 用高温熔融法制备了不同Tm^3＋浓度掺杂的65GeO2—12AlF3—8Li2O-10BaF2—5La2O3-xTm2O3（x=0．5mol％，1．0mol％，2．0mol％，4．0mol％，6．0mol％）玻璃。从吸收光谱特性出发，根据Judd—Ofelt理论，计算得到了Tm^3＋离子的J—O强度参数（Ω2，Ω4，Ω6）及Tm^3＋离子各激发能级的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量。在808nm波长的激发下，研究了不同Tm^3＋掺杂浓度下玻璃在～1．47μm与～1．8μm处的荧光特性，在掺杂浓度约达到．1.0mol％时，在1．8μm处的荧光强度达最大，然后随着掺杂浓度的增大，其荧光强度反而降低。作者从Tm^3＋的交叉驰豫与浓度猝灭效应解释了这一荧光强度变化的过程。 展开更多
关键词 掺铥锗酸盐玻璃 光谱性质 交叉驰豫
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掺Tm^3＋锗酸盐玻璃的光谱参数计算
6
作者 林琼斐 夏海平 +3 位作者 张约品 王金浩 章践立 贺赛龙 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第E01期128-132,共5页
用高温熔融法制备了Tm^3＋（0．5mol％）离子掺杂65GeO2—8Li2O-5La2O3—10BaO-12Ga2O3和65GEO2—8Li2O-5La2O3—10BaF2—12AlF3（摩尔分数）玻璃，并测试了玻璃的吸收光谱和折射率与密度等参数。根据吸收特性及测得的一些物化参数，应... 用高温熔融法制备了Tm^3＋（0．5mol％）离子掺杂65GeO2—8Li2O-5La2O3—10BaO-12Ga2O3和65GEO2—8Li2O-5La2O3—10BaF2—12AlF3（摩尔分数）玻璃，并测试了玻璃的吸收光谱和折射率与密度等参数。根据吸收特性及测得的一些物化参数，应用Judd—Ofelt理论计算了Tm^3＋离子在上述玻璃中的强度参数（Ω2，Ω4，Ω6）及Tm^3＋各能级的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量。 展开更多
关键词 掺铥锗酸盐玻璃 光谱参数 JUDD-OFELT理论
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掺铥氟磷玻璃的结构、热学性质和光谱性质 被引量：6
7
作者 廖梅松 房永征 +2 位作者 孙洪涛 胡丽丽 张军杰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期713-719,共7页
制备了不同Al(PO3)3含量的掺铥系列氟磷玻璃,研究了其结构、热稳定性和光谱性质。随着Al(PO3)3含量的增加,该系列玻璃的密度降低,折射率增加,差热分析表明,转变温度、析晶起始温度、析晶峰温度和熔化温度增加。Al(PO3)3摩尔浓度在7%~9%... 制备了不同Al(PO3)3含量的掺铥系列氟磷玻璃,研究了其结构、热稳定性和光谱性质。随着Al(PO3)3含量的增加,该系列玻璃的密度降低,折射率增加,差热分析表明,转变温度、析晶起始温度、析晶峰温度和熔化温度增加。Al(PO3)3摩尔浓度在7%~9%时析晶稳定性最佳。采用归一化的拉曼光谱分析了材料的结构和声子状况,对于该系列氟磷玻璃,Al(PO3)3含量的增加不会影响声子能量,但使声子密度增大。测试了样品的吸收光谱,Tm3+的3H6→3F4在第三通信窗口的L波段有明显吸收。与在其它玻璃基质中相比,Tm3+的3F4能级对应能量偏高,3H4能级对应能量偏低,使得3H4→3F4跃迁波长较大,接近于增益迁移光纤放大器的放大波长。扎得奥菲而特(Judd-Ofelt)理论分析表明随着Al(PO3)3含量增加,离子强度参量Ω2增大,Ω6保持相对稳定,Tm3+的能级寿命降低。 展开更多
关键词 光学材料 掺铥氟磷玻璃 光谱性质 扎得奥菲而特(Judd-Ofelt)理论 吸收光谱
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Tm_2O_3掺杂浓度对锗酸盐玻璃热稳定性及光谱性质的影响 被引量：3
8
作者 焦孟珺 王欣 胡丽丽 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期83-91,共9页
用高温熔融法制备了Tm_2O_3掺杂的55GeO_2-15PbO-5PbF_2-10BaO-10ZnO-5K_2O锗酸盐玻璃,测试了该玻璃的热稳定性和结构,得到其热稳定性参数大于180℃。通过红外光谱测试了该玻璃的羟基含量,得到羟基吸收系数小于0.51cm^(-1)。测试了不同T... 用高温熔融法制备了Tm_2O_3掺杂的55GeO_2-15PbO-5PbF_2-10BaO-10ZnO-5K_2O锗酸盐玻璃,测试了该玻璃的热稳定性和结构,得到其热稳定性参数大于180℃。通过红外光谱测试了该玻璃的羟基含量,得到羟基吸收系数小于0.51cm^(-1)。测试了不同Tm_2O_3掺杂浓度下样品的吸收光谱和荧光光谱。研究结果表明,随着Tm_2O_3质量分数的增加,Tm^(3+)之间的交叉弛豫速率增大。当Tm_2O_3的质量分数为5%时,1880nm处的荧光强度最强,~3F_4到~3H_6能级跃迁的峰值发射截面高达5.84×10^(-21) cm^2。 展开更多
关键词 材料 锗酸盐玻璃 掺铥玻璃 光谱性质 热稳定性
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Tm^(3+)掺杂SiO_2-Al_2O_3-PbF_2-AlF_3玻璃的光谱特性 被引量：6
9
作者 林琼斐 夏海平 +3 位作者 王金浩 张约品 杨钢锋 张勤远 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期305-310,共6页
用高温熔融法制备了不同Tm3+摩尔分数掺杂的摩尔分数比为0.3(SiO2)…0.1(Al2O3)…0.1(AlF3)…0.5(PbF2)…x(Tm2O3)(摩尔分数x=0.5%,1.0%,2.0%,3.0%)玻璃。从吸收光谱特性出发,应用Judd-Ofelt理论,计算得到了Tm3+的J-O强度参量(Ω2,Ω4,... 用高温熔融法制备了不同Tm3+摩尔分数掺杂的摩尔分数比为0.3(SiO2)…0.1(Al2O3)…0.1(AlF3)…0.5(PbF2)…x(Tm2O3)(摩尔分数x=0.5%,1.0%,2.0%,3.0%)玻璃。从吸收光谱特性出发,应用Judd-Ofelt理论,计算得到了Tm3+的J-O强度参量(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+各激发能级的自发辐射跃迁概率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量。在808nm波长的激光二极管激发下,研究了不同Tm3+掺杂摩尔分数下玻璃在约1.47μm与约1.8μm处的荧光特性,在掺杂摩尔分数约达到2.0%时,在1.8μm处的荧光强度达最大,然后随着掺杂摩尔分数的增大,其荧光强度反而降低。作者从Tm3+的交叉弛豫与摩尔分数猝灭效应解释了这一荧光强度变化的规律,同时,根据McCumber理论计算了Tm3+跃迁3H6→3F4的吸收截面和跃迁3F4→3H6的受激发射截面。 展开更多
关键词 光学材料 掺铥氟氧化物玻璃 光谱性质 交叉弛豫效应
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2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的研究进展 被引量：9
10
作者 杨昌盛 陈丹 +4 位作者 赵齐来 冯洲明 钱奇 杨中民 徐善辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期82-93,共12页
介绍了2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的实验研究进展,以实现单频光纤激光器的关键技术为主线,总结了不同腔结构掺铥单频光纤激光振荡器的研究现状与发展方向。基于种子源主振荡功率放大(MOPA)结构进行了单频激光器功率放大,介绍了... 介绍了2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的实验研究进展,以实现单频光纤激光器的关键技术为主线,总结了不同腔结构掺铥单频光纤激光振荡器的研究现状与发展方向。基于种子源主振荡功率放大(MOPA)结构进行了单频激光器功率放大,介绍了高功率掺铥单频光纤MOPA激光器的国内外研究进展。此外,介绍了本课题组在高掺杂铥锗酸盐玻璃光纤制作,2.0μm波段单频光纤激光振荡器构建,以及单频激光功率放大方面的部分研究工作。 展开更多
关键词 激光器 2.0μm波段 单频激光器 掺铥锗酸盐玻璃光纤 主振荡功率放大
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