一、碲酸盐玻璃的拉曼光谱研究（论文文献综述）
魏敏[1]（2021）在《掺稀土碲酸盐玻璃近红外波段光谱特性研究》文中研究说明掺铒光纤放大器（Erbium-doped Fiber Amplifier,EDFA）具有增益高、噪声低、信号失真低等优点,且放大范围对应着光信号传输的最低损耗区（1530～1565nm）,成为实现大容量和长距离传输的主流通信方式。增益介质作为光纤放大器的核心部分,其基质材料的选择以及稀土离子的掺杂方式对放大器的增益性能有着重要的影响。传统的EDFA以掺铒石英玻璃为增益介质,其铒离子掺杂浓度较低,导致增益带宽也较窄（30 nm）,已经不能满足日益增长的通信需求。因此,探索并制备具有宽带放大能力的光纤玻璃,研究掺稀土玻璃在近红外波段的光谱特性,对于超宽带光纤通信的发展具有重大意义。本文选择具有较好热稳定性和较高稀土溶解度的碲酸盐玻璃作为基质材料,以拓宽掺稀土碲酸盐玻璃在1.5μm波段发射带宽为目的,分析掺稀土碲酸盐玻璃在近红外波段的光学特性,采用多种稀土离子共掺和改变玻璃基质组分的方法,开展对掺Er3+碲酸盐玻璃光谱特性、Er3+/Yb3、Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃的制备和光学性能测试、Er3+/Yb3+/Tm3+/Pr3+掺杂碲酸盐玻璃的宽带放大特性三方面内容的研究。（1）针对Er3+单掺碲酸盐玻璃放大带宽较窄的问题,研究了碲酸盐玻璃基质及Er3+掺杂浓度对掺Er3+碲酸盐玻璃在1.5μm波段光学特性的影响。通过对比Te O2-Zn O-La2O3和Te O2-Zn O-Na2O两种碲酸盐玻璃进行Er3+掺杂时的吸收光谱和发射光谱,分析两种玻璃基质的稀土溶解度和放大带宽能力;通过计算掺铒碲酸盐玻璃的光谱参数,分析玻璃基质的增益性能。结果表明,Te O2-Zn O-Na2O玻璃基质的稀离子溶解能力和放大带宽能力优于Te O2-Zn O-La2O3玻璃;当Er2O3的掺杂浓度为0.5 mol%时,Te O2-Zn O-Na2O玻璃的荧光半高宽（FWHM）达到了112 nm,受激发射截面为8.8×10-21 cm2,其二者的乘积增益带宽远大于其他玻璃基质。（2）为了解决掺Er3+碲酸盐玻璃对980 nm泵浦源利用率较低以及放大波段单一的问题,提出了利用敏化离子Yb3+离子的宽带吸收提高泵浦效率,通过掺入与Er3+发光中心相近的Tm3+实现碲酸盐玻璃的双波段宽带放大。实验结果表明,掺入1 mol%Yb2O3的掺Er3+碲酸盐玻璃样品在980 nm处吸收截面提高8倍,1.5μm处的荧光强度也提高近两倍,荧光半高宽增大到114 nm;当在碲酸盐玻璃中进行0.5mol Er2O3-0.03 mol%Tm2O3掺杂时,得到了峰值中心为1568 nm（FWHM为118 nm）和峰值中心为1800 nm（FWHM为192 nm）两个发射峰,实现了掺稀土碲酸盐玻璃在1.5μm和1.8μm两个波段的宽带发光。（3）针对目前的EDFA无法对位于零色散窗口的1.3μm波段光信号进行放大以及工作在1.3μm波段的掺镨光纤放大器无法使用980 nm LD作为泵浦源的问题,本文采用多种稀土离子共掺的方式,研究了Er3+/Yb3+/Tm3+/Pr3+掺杂碲酸盐玻璃在近红外波段的光谱特性,最终在980 nm泵浦源的激发下,得到了峰值中心为1.35μm、1.53μm和1.8μm,FWHM分别为140 nm、106 nm、140 nm的近红外三个波段的宽带发光。结合吸收光谱计算得到,Er3+离子的最大受激发射截面为7.255×10-21 cm2,增益系数为1.588 cm-1;Pr3+离子受激发射截面为4.343×10-20 cm2,增益系数为16.838 cm-1。较大的发射截面和增益系数表明本文制备的Er3+/Yb3+/Tm3+/Pr3+共掺碲酸盐玻璃是一种非常有潜力的近红外增益介质,为高效光纤放大器提供了一种新的玻璃基质材料。
赵志鹏[2]（2021）在《Er3+、Ho3+掺杂氟碲酸盐光纤的制备及宽带光纤放大器研究》文中研究指明随着移动互联网、物联网、云计算、高清视频等的飞速发展,全世界网络数据流量急剧增长。但是,对于现有基于波分复用技术的单模光纤传输系统,其工作波段主要为C波段（1530～1565 nm）,由于受到放大的噪声和克尔非线性效应等的影响,其传输容量的持续增长变得困难。因此,光纤传输容量的增长乏力与网络数据流量急剧增长之间的矛盾将导致“容量危机”问题。宽波段光纤传输技术是解决上述问题的有效方案。例如:将单模光纤传输系统的工作波段从目前的C波段拓展至L波段（1565～1625 nm）,乃至更宽波段,可将传输容量提升数倍以上。宽带光放大技术是实现宽波段光纤传输系统的核心技术。与商用掺铒石英光纤放大器相比,掺铒碲酸盐玻璃具有更宽、更大的受激发射截面,有望用于实现宽波段光纤放大器。在我们之前的研究工作中,利用掺铒碲酸盐光纤作为增益介质搭建了宽带光纤放大器,实现了工作带宽为113 nm（1524～1637 nm）的宽带光放大,但其增益值偏低,且增益光纤的热机械稳定性有待提高。针对上述问题,作者在攻读博士学位期间围绕高热机械稳定性、低损耗稀土掺杂碲酸盐玻璃光纤设计与制备,以及宽带光纤放大器及激光器等开展研究工作,取得主要创新出成果如下:1、设计并制备出具有高热机械稳定性的低损耗掺铒氟碲酸盐玻璃光纤。实验中,采用熔融-冷却法制备出具有高化学、热和机械稳定性的掺铒氟碲酸盐玻璃,进一步利用其作为基质材料,通过优化光纤制备工艺参数并结合精密加工技术,研制出一系列掺铒氟碲酸盐玻璃光纤,铒离子掺杂浓度为～4000 ppm,光纤损耗为～0.5 d B/m@1980 nm。2、利用上述掺铒氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,研制出增益值大于18 d B、波长范围覆盖1560～1618 nm的宽带光纤放大器。实验中,利用芯径为7μm的2.1米长掺铒氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,利用工作波长为1480 nm的拉曼光纤激光器作为泵浦源,搭建出宽带掺铒光纤放大器。当泵浦光功率为800 m W、信号光功率为0 d Bm时,获得了增益大于18 d B、工作波长范围覆盖1560～1618nm的宽带光放大。进一步利用C波段辅助泵浦技术,将放大器最大增益值提升3.2 d B。上述研究结果表明,该掺铒氟碲酸盐玻璃光纤可以研制宽带光纤放大器。3、设计制备出铒铈共掺氟碲酸盐玻璃光纤,并利用其作为增益介质,研制出增益大于18 d B、工作波长范围覆盖1559～1620 nm的宽带光纤放大器。实验中发现通过引入适量铈离子,不仅可以增强铒离子掺杂氟碲酸盐玻璃的～1.5μm发光,还可拓宽发射光谱带宽。基于此,设计并制备出一系列铒铈共掺氟碲酸盐玻璃光纤,进一步利用2.8米长铒铈共掺氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,利用工作波长为1480 nm的拉曼光纤激光器作为泵浦源,搭建出宽带铒铈共掺光纤放大器。当泵浦光功率为500 m W、信号光功率为0 d Bm时,获得了增益大于18 d B、工作波长范围覆盖1559～1620 nm的宽带光放大,相比于单掺铒氟碲酸盐玻璃光纤放大器,其工作带宽拓展了～3 nm。4、设计制备出掺钬氟碲酸盐玻璃光纤,并利用其作为增益介质搭建激光器,首次在掺钬氟碲酸盐玻璃光纤激光器中实现了十瓦量级的～2.1μm激光输出。实验中,利用30厘米长掺钬氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,利用工作波长位于1980 nm的激光器作为泵浦源,搭建光纤激光器。当泵浦功率为10.56 W时,获得了最大未饱和输出功率为8.08W的～2.1μm光纤激光输出,相应的斜效率为77.21%。上述研究结果表明,掺钬氟碲酸盐玻璃光纤可用于研制高效率～2.1μm波段激光器和宽带放大器。
刘孚安[3]（2021）在《新型碲酸盐声光材料制备与器件研究》文中提出激光调Q是在时域上将激光能量压缩到宽度极窄的一种调制技术。该技术的进步是激光发展史上一个重要的突破,拓展了激光的应用范围。基于声光基质材料的声光调Q器件具有驱动电压低、重频高、插入损耗小、成本低等优势。因此以声光调Q器件为基础的高重频、高功率全固态激光器和光纤激光器得到了广泛的研究。声光基质材料是声光调制器件的基础。随着声光晶体的发展,如TeO2、PbMoO4、GaP等,声光器件的性能得到了极大的提高。激光应用领域的不断拓展对声光器件提出了更高的要求。由于传统声光材料的器件已不能完全满足声光器件的需求,因此发展新型高效的声光晶体成为突破声光器件的关键。近年来,本课题组一直致力于新型光电功能晶体的研究。在二阶姜-泰勒效应（SOJT）指导下,课题组生长出10余种以BaTeMo209为代表的钨/钼酸盐晶体,在2017和 2020 年分别报道了 β-BaTeMo2O9（β-BTM）和 α-BaTeMo209（α-BTM）声光器件,并获得多项国内和国际专利。低频条件下,声光玻璃得到了广泛的应用。碲酸盐玻璃声光优值大、对超声波吸收小,理论上是最有前景的声光基质材料。同时,玻璃制备过程简单,制备成本低,玻璃器件的驱动电压低,器件体现出各向同性。此外,玻璃和声光晶体工作频率相结合可以覆盖低频和高频。基于以上分析,本论文主要研究方向是新型碲酸盐声光材料的探索与声光器件的制备。本论文共分为六章,主要的研究内容和研究结果如下:Ⅰ.声光效应的简介主要是对于声光器件的概念和基本原则、声光器件的分类和方法以及在声光器件的应用进行简单介绍。此外,简单介绍了近年来本课题组生长的新型声光晶体和基于声光特性的功能复合研究。Ⅱ.声光器件的制作与表征方法主要介绍了声光器件的设计流程,如压电换能器和键和层的设计。并对声光器件性能参数进行优化设计,其中最重要的是对器件衍射效率的提高。Ⅲ.新型声光晶体α-BTM的器件制作与性能表征目前,α-BTM晶体的生长技术已经基本成熟,工艺参数得到固化;大尺寸、高质量的晶体完全满足器件制备与优化。本课题组前期实验结果表明α-BTM具有优异的声光性能。本论文基于α-BTM设计和制备了 633 nm,1064 nm,1550 nm波段的多个声光调Q器件,并对性能参数进行了系统的表征。633 nm,1064 nm,1550 nm声光器件衍射效率分别达到85%,84%和70%。为满足光纤激光器对声光器件的需求,我们以α-BTM为基质设计了光纤声光调Q器件。器件设计波长为1064 nm,驱动频率为100 MHz,器件的上升时间和消光比分别为32.8 ns和65 dB,插入损耗为3.66 dB。器件成功应用于掺镱的全光纤调Q光纤耦合激光器,其最大的输出功率约为5.3 mW,最小脉宽可调制到167 ns,最大峰值功率为1.6 W。针对插入损耗相对现有器件偏大问题,通过制备工艺优化,器件插入损耗降低至1.8 dB,达到商用声光器件的技术指标。本论文同时提供了应用于1550 nm光纤声光调制器件,在200 MHz工作频率下,器件插入损耗4.5 dB,其消光比为58 dB,上升时间为10 ns。Ⅳ.CTW晶体声光及声光拉曼复合研究功能复合有利于激光器小型化。本论文将CTW晶体受激拉曼散射效应与声光效应相结合,实现了声光-拉曼复合激光输出。在1064 nm条件下,CTW声光调Q器件可以实现一阶拉曼激光输出（1178 nm）,并同时实现自调Q。声光-拉曼激光输出最大平均输出功率为18 mW。V.新型碲酸盐声光玻璃（KTeP）的制备及器件制作以TeO2为玻璃的中间体,KH2PO4为网络修饰体制备了新的碲酸盐玻璃K2O-TeO2-P2O5（KTeP）。组分调控发现,当KH2PO4:TeO2=1:2时,玻璃不发生潮解。退火研究结果发现最佳退火温度为350℃。玻璃的透光波段为380 nm～3000 nm。基于KTeP玻璃（KH2PO4:TeO2=1:2）的声光调Q器件性能研究表明,在工作波长为1550 nm时,器件的衍射效率最高为50.8%;工作波长1064 nm时,器件的衍射效率最高为70.6%。为后续KTeP玻璃激光自调Q特性研究,对玻璃进行了稀土离子掺杂。808 nm激发下,Nd3+离子玻璃发射波长为1057 nm;450 nm激发下,Dy3+离子掺杂玻璃存在三个发射波长,482 nm、576 nm以及665 nm。其中,576 nm波段的黄光的发射峰最强。
王涛[4]（2021）在《稀土离子掺杂氟铟基玻璃光纤中红外发光性质研究》文中认为光纤激光器相较于其他类型激光器在体积、光束质量等方面具有显着优点。传统的石英光纤由于其基质材料的高声子能量(～1100 cm-1),中红外波段传输损耗较大,因此使用传统的石英光纤无法研制长波长、高功率的中红外激光器。波长范围在2～5μm的激光系统在科学研究和工业上都有着非常重要的应用。这一光谱范围内,水分子、一氧化碳、甲醛、甲烷和葡萄糖(C6H12O6)、羟基等分子都具有较强的吸收线,从基础研究到工业加工具有广泛应用。目前基于Tm3+、Ho3+、Er3+掺杂的中红外激光研究基本局限于ZBLAN光纤,但由于ZBLAN基质材料易潮解、机械性能较差等缺点限制其在长波长、高功率等方面的研制。本文以氟化铟基玻璃光纤为基质材料,探索Tm3+在1480 nm、1820 nm、2320 nm处荧光性质,并分析其在中红外激光器实现的可能性。（1）本实验首先采用传统熔融法制备了Tm3+掺杂的氟化铟基玻璃,并且详细测试和计算了相关性质。其中声子能量为510 cm-1,纤芯（IZGP）和小包层（IZGN）均具有相近的转变温度和较大的ΔT值,说明纤芯和包层均具有较好的成玻璃和抗析晶性能,有利于光纤的拉制。数值孔径NA（2.3μm）为0.36,较大的数值孔径有利于激光在光纤内的传输。Tm3+在2320 nm处相较于Tm3+在ZBLAN玻璃中,具有更高的最大发射截面。Tm3+在氟化铟基玻璃中的最大发射截面为3.67×10-21 cm2。基于玻璃材料的表征可以看出氟化铟基玻璃具有较为优异的热学和光学性质。（2）在探索氟化铟基玻璃优异的性质之后,拉制了0.7 mol%Tm3+掺杂浓度的玻璃光纤,并探索了其各个波长的荧光性能。Tm3+掺杂的氟化铟基玻璃光纤在1120 nm波长泵浦光源激发下产生明亮蓝色上转换现象,而且观测到在玻璃中未观测到的1680nm发光光谱。在不同泵浦功率的激发下各个波长发光光谱均没有出现吸收饱和现象,较强的发光光谱说明继续增大泵浦功率有望实现～2.3μm激光输出。（3）基于以上现象,探索了Tm3+/Ho3+共掺的方式,旨在通过改变敏化离子的浓度增强Tm3+离子掺杂的氟化铟基玻璃～2.3μm波段发光强度。实验结果证明通过共掺增强了Tm3+离子1480 nm波段的发光强度,本研究为扩展通信领域S波段（1460-1530nm）光放大技术提供了一个新的研究方向。同时由于能量传递效应增强Ho3+:5I7→5I8辐射跃迁产生的～2μm荧光强度,为～2μm激光研究提供了基础。Tm3+:3H4→3H5辐射跃迁产生的～2.3μm荧光强度减弱,主要是因为敏化离子的引入导致～2.3μm荧光上下能级反转粒子数减小。
丁宁[5]（2020）在《稀土掺杂碲酸盐玻璃发光性能研究》文中提出中红外激光由于其良好的大气穿透性能、生物组织吸收性能和人眼安全等优点,在军事、医学、环保和遥感等领域具有广泛的应用价值。近年来随着对激光应用的拓展与深入,国内外科研人员对1μm和2μm波段激光材料的研究日趋增多,尤其是碲酸盐玻璃在激光方面的高性能激光材料的研究。本文对已有的碲酸盐玻璃作为激光增益工作物质的研究状况进行了总结,并在此基础上提出了本论文的主要研究内容。设计了两组不同配方的研究了碲酸盐玻璃基质。对玻璃基质的热稳定性,结构组成进行了表征和分析,确定本文制备的两组组分不同玻璃:65TeO2-15ZnO-20La2O3和60TeO2-10ZnO-15La2O3-15Ba F2,二者的ΔT均大于150℃,不存在析晶倾向,为性能良好的稀土掺杂基质材料。在2μm波段发光性能研究中了Tm3+在碲酸盐玻璃中的宽带发光（Δλ=264nm）;Tm3+Ho3+共掺碲酸盐玻璃中的2μm发光过程中的能量传递情况,和Tm3+Ho3+共掺碲酸盐玻璃存在的发光半高宽的拓宽性质（264nm→352nm）。并确定了Tm3+可更好的促进Ho3+对790nm的泵浦光的吸收,为其2μm发光提供了更广泛的泵浦源选择。在1μm发光波段,采用Nd3+Yb3+共掺,分析了稀土离子能量传递过程及离子Yb3+对Nd3+包括荧光寿命,量子效率,发光半高宽等在内的各项发光性能的提高。并且通过搭建谐振腔获得了1μm激光发射。
张汝楠[6]（2020）在《新型中红外碲酸盐玻璃的制备与性能研究》文中研究指明近年来,中红外的2～5μm波段激光受到了人们的广泛关注。中红外光通信传输在通讯行业,国防以及卫星遥感等多领域有着很大的应用潜力。目前,中红外激光材料的研究多集中于传统的稀土离子掺杂玻璃、微晶玻璃和单晶以及新型基质材料纳米晶-玻璃的复合材料。但是几种材料均存在自身的缺陷,导致在一定程度上限制其应用与发展。本文工作主要是根据碲酸盐玻璃的优缺点,基于充分发挥碲酸盐玻璃制备简单,熔点较低,机械性能良好,基质声子能量较低的优势,并试图降低玻璃中羟基的影响,设计两种碲酸盐玻璃体系:一是制备一种适合纳米晶外掺而不破坏其活性绿色环保的低熔点碲酸盐玻璃体系;二是制备一种工艺简单,能有效降低碲酸盐玻璃中羟基浓度的新的稀土离子掺杂的碲酸盐中红外荧光玻璃体系。其一,本文研发了以TeO2-ZnO-Na2O-Li2O-B2O3为基质的低熔点玻璃体系,该玻璃在450℃下即可全部熔为玻璃液,大大降低了纳米晶的掺杂温度,提高了掺杂可操控温度范围。通过对不同组分的玻璃结构、物理性质（密度、折射率、热力学性能）及玻璃在中红外的透过性能进行了测试分析,明确各种组分含量的变化对玻璃各种性能的影响,为玻璃组分的优化及组分配比的选择提供参考信息。最终为开发新型中红外纳米晶-玻璃复合材料提供了一种基础材料参考。其二,在Yb3+/Er3+共掺的碲酸盐玻璃体系中引入Cl-,制备一种新型的氯碲酸盐玻璃体系。通过Cl-与玻璃中羟基发生化学反应生成气体达到降低玻璃中羟基浓度,增强荧光输出的目的。对玻璃样品进行结构和热学性能测试,了解YCl3的含量对玻璃结构和热学性能的影响。根据玻璃的透过光谱计算玻璃中羟基的浓度,对比荧光光谱及荧光衰减曲线,分析玻璃中Cl-的浓度对羟基的去除作用和对荧光输出强度及荧光寿命的影响。改变加入的氯化物的种类进行同样的测试,分析氯化物中的阳离子是否会对玻璃的结构、热学性能以及发光性能产生影响。根据测试分析结果,明确该体系玻璃的可行性以及存在的问题,为玻璃的优化工作提供思路,以及为中红外荧光玻璃体系的设计提供一新的参考方向。
郑星星[7]（2020）在《亚碲酸盐玻璃的制备及光学性能研究》文中研究表明近年来,发光二极管（LEDs）因其优异的性能在照明领域大放异彩,成为新一代的照明光源。众所周知,商用的白光LED是通过将荧光粉与蓝光或近紫外芯片结合而得到的。在后期使用过程中,荧光粉出现黄化、发光效率低、寿命减短等很多问题,影响LED器件发光。本文是基于亚碲酸盐玻璃材料,通过高温熔融技术分别将稀土离子与Cs PbBr3量子点熔入到玻璃基质中,并通过一系列的表征手段,对制备的稀土离子发光玻璃以及CsPbBr3量子点微晶玻璃的结构特征、光学性能以及发光机理进行了深入的研究。研究的具体内容如下:1.采用高温熔融技术合成了以TeO2为主的二元/三元系统下的亚碲酸盐玻璃基质。通过红外光谱、拉曼光谱和核磁共振波谱分析,结果表明,随着适量Zn O的引入,玻璃网络结构中的非桥氧键增多,一些物理性质发生了明显的改变。同时,硼酸盐四面体[BO4]单元的比例增加,进一步提高了TeO2-B2O3-Zn O体系玻璃的形成能力。通过拉曼光谱分析得出碲酸盐的四面体[TeO4]单元有向三角棱锥体[TeO3]单元转化的倾向。在引入高含量的ZnO替代B2O3后,玻璃基质的稳定性变差。2.采用高温熔融技术合成了以70TeO2-20B2O3-10ZnO为基质（简写为TBZ）的Dy3+/Eu3+离子单掺/共掺亚碲酸盐玻璃。在387 nm激发下,Dy3+/Eu3+共掺TBZ玻璃中观察到Dy3+/Eu3+离子的特征发射带。Dy3+/Eu3+共掺玻璃的荧光光谱和衰减曲线证实了Dy3+→Eu3+离子存在能量传递。通过改变Dy3+和Eu3+离子的浓度可以调谐绿光和红光的相对强度。当Dy3+和Eu3+离子的浓度分别为2%和2%时,实现了白光发射,CIE坐标为（0.351,0.334）。此外,与商用的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉相比,Dy3+/Eu3+共掺TBZ玻璃显示出非常高的热稳定性。因此,可以通过改变玻璃的发光浓度和能量传递来调节白光发射,从而实现大功率白光LED应用。3.通过高温熔融结合热处理技术制备了以60TeO2-20BaF2--18B2O3-2Al2O3为基质的CsPbBr3微晶玻璃。采用XRD、TEM、XPS等表征手段进一步证实了CsPbBr3量子点均匀分布在玻璃基质中。在370 nm激发下,发射波长在519-522 nm范围轻微调谐,并且在365nm紫外灯下,表现出强烈的绿光发射。当380℃热处理3 h时,荧光发射峰位于520 nm（FWHM=31 nm）,CsPbBr3微晶玻璃表现出较理想的发光性能。与液相法制备的纯CsPbBr3量子点相比,显示出优异的热稳定性和水稳定性。Eu3+离子掺杂CsPbBr3微晶玻璃与紫外芯片组装获得白光,从而有望实现Cs PbBr3量子点在大功率固态光源中的应用。
张振[8]（2020）在《红外发光材料制备及辐射发光性能研究》文中进行了进一步梳理红外发光的波段包含了1-3μm、3-5μm、8-14μm的大气窗口,覆盖了许多重要的特征光谱,因此该波段的发光材料在生物医疗、卫星遥感、武器制导、工业加工、武器突防等领域具有广泛的应用前景。其中近中红外发光材料作为光纤通信和光纤激光器的关键材料,其产生技术主要有稀土离子掺杂发光、半导体发光和非线性发光灯,其中稀土离子掺杂发光在近中红外发光领域一直占有主导地位。稀土离子掺杂形式的发光属于一种非平衡辐射,物质需要在外界作用刺激并偏离原来的热平衡状态,最后以光的形式释放。在近中红外发光材料中研究较多为Ho3+、Er3+、Tm3+稀土离子掺杂玻璃,通过其能级跃迁可以实现Ho3+离子在1.2μm、2.0μm、2.85μm,Er3+离子在1.55μm、2.7μm,Tm3+离子在1.8μm、2.3μm波段附近的发光。可以看出三种稀土离子在3μm附近均有发光,但3μm附近属于水气的强吸收范围,玻璃中以羟基形式存在的水分会对该波段发光效率存在一定的影响。因此,探索降低玻璃基质中羟基含量的研究,对实现稀土离子掺杂高效近中红外辐射发光具有重要的意义。另外,中远红外辐射发光材料作为红外对抗的关键材料,其主要以热平衡的方式辐射,主要以化学反应热和电加热的方式产生。目前关于这方面的研究主要集中在化学反应热方面,利用照明剂、铝热剂、镁-聚四氟乙烯、黄磷、凝固态汽油等燃烧剂燃烧爆炸并释放较强的中远红外辐射。但是这种辐射方式一直存在辐射光谱特征不可控、辐射强度不均匀、持续时间不可控、很难实现长效稳定辐射,因此在中远红外对抗中很难实现仿形对抗的效果。随着目前红外制导技术的成熟,武器制导已经做到了对目标特征光谱以及外形的识别,因此开发一种在中远红外辐射强度高、光谱特征稳定可调、持续时间可控、可以实现外形仿真的辐射材料及器件对国防武器建设至关重要。本论文针对近中红外稀土掺杂玻璃采用了卤化物去羟基、硝酸根离子去羟基、纳米银颗粒引入三种方法,开展了其在近中红外发光波段发光增强的机理研究;针对中远红外辐射陶瓷材料采用水热法制备、柔性基质材料融合、单元器件装配等方法,开展了其中远红外辐射强度增强和相关红外辐射特性的研究。主要成果如下:（1）在Ho3+离子掺杂碲酸盐玻璃（58Te O2-5Na2CO3-35Pb O-Ho2O3-Yb2O3）中使用不同含量的卤化物（Pb Cl2、Pb Br2、Pb I2）分别逐渐取代Pb O,其中引入的氯离子、溴离子、碘离子在玻璃基质中可与羟基发生化学反应,傅里叶变换光谱、发光光谱的特征表明,引入适量的卤化物可提升玻璃在3μm左右的透过率,并且其近中红外发光强度也得到了增强,证明卤化物在玻璃基质中有去羟基的效果。通过吸收光谱和J-O理论计算分析了卤化物引入对Ho3+离子掺杂碲酸盐玻璃近中红外发光性能的影响,Pb Cl2替代含量为35 mol%玻璃在1.2μm和2.0μm的增益带宽分别约为36.661×10-27 cm3和185.6×10-27 cm3,表明氯化物掺杂碲酸盐玻璃对近红外和中红外放大器具有优异的增益效果;（2）在Er3+离子掺杂碲酸盐玻璃（67.5Te O2-10Pb F2-10Pb O-5YF3-5Na F-1Er F3-1.5Yb F3）中使用不同含量的Pb（NO3）2替代Pb O,其中硝酸根离子作为澄清剂在玻璃熔制过程发生分解,所产生气泡可以带走玻璃基质中的水气,并且分解后的硝酸根离子可以产生游离态的活性氧离子,氧离子与羟基发生反应并生成水,因此,通过物理法和化学法的共同作用,最终使得玻璃基质中羟基的含量明显降低。0.6 mol%掺杂的Pb（NO3）2具有最佳的光学性能,其在1.5μm和2.7μm波段的增益带宽分别约为75.1×10-27 cm3和79.1×10-27 cm3,表明硝酸根的引入可以提高改玻璃基质去羟基效果,可作为近中红外激光增益材料;（3）在Tm3+离子掺杂硅酸盐玻璃（50Si O2-45Pb F2-5Pb O-2.5Tm F3）中使用不同含量的Ag NO3替代Pb O,硝酸根离子在玻璃基质中通过化学法和物理法实现了降低羟基浓度的效果,另外通过对玻璃样品进行退火处理得到的纳米银颗粒在玻璃基质中起到了能量传递的效果,进一步提升其近中红外发光强度。对比纳米银颗粒引入前后Tm3+离子的吸收发射截面,结果表明含有纳米银颗粒的样品在1.8μm和3.8μm处最大发射截面值均得到了不同程度的增加,其值达到0.7831×10-20 cm2和0.2774×10-20 cm2,且当粒子布居系数P>0.4时出现了正增益,说明纳米银颗粒的引入使得该玻璃体系具有良好的近、中红外光增益性能;（4）在中远红外陶瓷材料制备方面,通过调节水热法的反应时间和引入表面活性剂最终制得了形貌规整、颗粒尺寸分布均匀的陶瓷材料,并且该材料3-5μm和8-14μm波段发向发射率均在0.9以上。在此基础上,通过热压成型的方法制备了包含高发射率红外辐射材料、柔性基质材料和加热源的单元器件,实验结果表明所有单元器件的光谱特征都与红外辐射材料保持一致,并且其红外辐射强度可以通过调节输入电流实现实时控制。通过按照理论计算实施了装配器件的装配方案,红外热像测试结果证明了其全仿形的效果,并通过计算得到其在不同波段的红外辐射强度。
李真睿[9]（2019）在《基于全固态结构氟碲酸盐玻璃光纤的中红外超连续光源研究》文中研究表明2-5μm中红外超连续（Supercontinuum,SC）光源在频率计量、分子光谱学、生物医学、国防和安全等领域有着广泛的应用。全光纤SC光源具有结构紧凑、抗干扰能力强、输出光束质量好等优点而受到研究者的广泛关注。在前期工作中,我们研制出了一种新型中红外氟碲酸盐（TeO2-BaF2-Y2O3,TBY）玻璃光纤。与之前报道的碲酸盐玻璃光纤、氟化物玻璃光纤和硫系玻璃光纤相比,其具有较高的化学稳定性及抗激光损伤能力。初步实验结果表明,该光纤是一种潜在的可用于研制宽带、高功率中红外SC光源的非线性介质。在攻读博士期间,作者围绕基于全固态结构氟碲酸盐玻璃光纤的宽带宽、高功率中红外SC光源展开研究,并取得以下研究结果:（1）首次在拉锥的全固态结构氟碲酸盐玻璃光纤中实现了光谱范围覆盖600-5400 nm的宽带SC光源。实验中,使用棒管法制备了芯径为6μm的全固态氟碲酸盐玻璃光纤,并进一步结合光纤拉锥技术制备出色散渐变的拉锥氟碲酸盐玻璃光纤。利用上述拉锥光纤作为非线性介质,利用工作波长为2010 nm的飞秒光纤激光器作为泵浦源,实现了光谱范围覆盖600-5400 nm的SC光源,这是目前利用氟碲酸盐玻璃光纤获得的输出光谱最宽的SC光源。当泵浦功率为1.57 W时,获得的SC光源输出功率约为0.85 W,相应的光-光转换效率约为54.1%。（2）利用全固态氟碲酸盐玻璃光纤作为非线性介质,搭建出平均输出功率为22.7 W、光谱范围覆盖1000-3950 nm的SC光源。实验中,利用芯径为11μm、长度为60 cm的全固态结构氟碲酸盐玻璃光纤作为非线性介质,利用实验室自己搭建的2μm高功率超短脉冲光纤激光器作为泵浦源,当入射泵浦功率为39.7 W时,获得了平均输出功率为22.7 W、光谱范围覆盖1000-3950 nm的中红外SC光源,相应的光-光转换效率约为57.2%。此外,在上述超连续续光源运转的过程中,未观察到氟碲酸盐光纤有任何损伤。（3）利用色散调控的全固态氟碲酸盐玻璃光纤作为非线性介质,获得了调谐带宽覆盖1.96-2.82μm的中红外拉曼孤子激光。实验中,利用芯径为2.7μm、50 cm长的全固态氟碲酸盐玻璃光纤作为非线性介质,利用工作波长为1960 nm的飞秒光纤激光器作为泵浦源,在孤子自频移的作用下,获得了调谐带宽覆盖1.96-2.82μm的中红外拉曼孤子激光。其中,波长为2.82μm拉曼孤子激光的脉冲宽度约为93 fs,其光-光转换效率约为18%。
潘绮雯[10]（2019）在《透明荧光纳米晶-玻璃复合材料的设计、制备与光学性能研究》文中进行了进一步梳理三价稀土离子不仅具有覆盖紫外到红外的高效发射,由于其独特的光学特性,如发光性能稳定、色彩纯度高、荧光寿命范围广,使稀土掺杂的无机固态发光材料及器件具有高效节能、集成度高等诸多优点,成为现代高效发光材料的重要组成部分,在激光技术、光通讯、三维显示、化学生物传感等前沿研究领域受到广泛关注和高度重视。随着现代光功能材料的迅猛发展,开发具有复合功能的高效发光材料显得尤为重要。然而,在典型的均相体系中,稀土掺杂技术难以克服不同激活离子间的不良能量传递,极大地降低了材料的发光效率,限制其进一步推广与实际应用。因此,探索新型发光材料,实现对稀土离子间光子跃迁的精准设计与精确控制,构筑可预期的发光特性,成为了国内外研究的重要课题。基于这一背景,本文结合实际应用需要和目前存在的技术问题,创新性的提出“自下而上”的复合思路,以纳米晶为结构单元,通过操纵纳米晶的形貌与分布,调控玻璃材料中的化学成分富集与微观结构,获得独特的光功能复合材料。为了演示这一全新概念,本文从材料设计的角度出发,针对性地开展探索性尝试和系统性研究,具体内容归纳如下:一、建立透明纳米晶-玻璃复合材料的设计原则,在保持纳米晶结构完整的同时降低其散射损耗。并基于这一原则,设计、合成并选择符合要求的高质量纳米晶,为后续制备高性能透明纳米晶-玻璃复合材料提供坚实的实验基础。纳米晶的透明纳米晶-玻璃复合材料的核心组成,不仅承担复合材料的光功能,还作为异质结构控制着发光中心的富集分布,是构建精细有序-无序结构,实现多元复合结构光功能叠加的基础。为了保持纳米晶良好的光功能性,一方面要提高复合材料的透明度,降低因纳米晶掺入引起的散射损耗;另一方面要保持纳米晶的完整,避免复合过程中纳米晶的热熔蚀。本章首先在经典Mie散射的基础上,从理论上建立纳米晶-玻璃复合材料的设计原则,探讨纳米晶与玻璃间的折射率差、纳米晶尺寸及掺入量对复合材料透明度的影响。结果表明,选择允许的最大尺寸作为纳米晶最佳尺寸有利于降低热熔蚀的同时提高复合材料透明度。在此基础上,利用湿化学法合成了一系列符合上述设计原则的稀土基化合物作为纳米晶基质,通过对晶相的热稳定性、微观形貌与声子能量的全面评价,选择YOF和YPVO4作为掺入体纳米晶基质,为后续高性能透明纳米晶-玻璃复合材料的制备提供坚实的实验基础。二、利用低温共熔法制备具有超宽带发射的稀土掺杂透明纳米晶-玻璃复合材料,实现从1300-1600 nm的宽带可调谐近红外发射,基本覆盖全近红外低损耗光通信窗口。由于特殊的电子构型,稀土离子的本征锐线光谱特征大大限制了其在近红外宽带增益材料中的推广与应用,高效地拓宽稀土掺杂材料的发光带宽对开发新型光放大增益材料,实现高容量、超快速的信息传输具有积极的重要意义。稀土离子共掺是拓宽稀土发射带宽的重要途径之一,然而不同稀土离子间的无辐射能量传递大大降低了共掺体系的发光效率。为了从根本上克服共掺体系中因能量传递造成的发光损耗,本章围绕近红外超宽带增益材料,提出利用各稀土多色场的线性叠加效应,获得高效、可调谐、连续的近红外宽带发射。本章创新地利用纳米晶-玻璃复合材料中精确可控的有序-无序结构,从材料设计的角度出发,通过对发光中心、纳米晶和玻璃基质的合理选择,成功在复合材料中实现Nd3+,Tm3+和Er3+三种稀土离子单色光的线性叠加,并组成从1300-1600 nm的宽带可调谐近红外发射,基本覆盖全近红外低损耗光通信窗口。由于纳米晶对发光中心的选择性富集,不同稀土间的不良能量传递被有效抑制,复合材料的发光强度相比普通玻璃显着提高近一个数量级。三、利用溶液燃烧法制备了具有可调谐多色/白光输出的红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料,并探索其成纤能力,在单根光纤中实现了均匀明亮的白光发射。在同一材料或器件中实现高效可调谐的多色或白光输出的技术难题在于,同时集成红绿蓝三基色异质结构,并使三基色发光单元在空间上有所区分。本章围绕可调谐多色/白光发光材料,提出利用红绿蓝荧光纳米晶在透明玻璃中构建空间隔离的三基色异质结构,实现同一材料中高品质的多色或白光输出。本章创新性地引入溶液燃烧法克服复合技术中纳米晶热熔蚀与分布不均两大瓶颈问题,其低温自蔓延燃烧特性将复合温度降低至400oC,同时其湿化学环境为纳米晶提供了充分的水相分散空间,不仅可以有效降低复合材料中的散射损耗,还确保三色体系中的色彩均匀性。结果表明,复合材料不仅具有良好的透明度（80%）与量子效率（20.9%）,并在200oC高温下表现出优异的抗热淬灭性。通过红绿蓝三色纳米晶掺入比例的调节,可以在一定色域内实现任意的高效发光色彩输出,具有灵活的可调谐性。本章还探索了溶液燃烧法制备复合材料的成纤能力及光纤的可调谐性,并在单根光纤中实现了均匀明亮的白光发射,这对探索新型固态白光增益器件、构筑大功率白光光纤激光及放大器具有重要研究意义。
二、碲酸盐玻璃的拉曼光谱研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碲酸盐玻璃的拉曼光谱研究（论文提纲范文）
（1）掺稀土碲酸盐玻璃近红外波段光谱特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 稀土离子掺杂光纤玻璃的制备方法 |
| 1.3 Er~3+离子能级结构 |
| 1.4 宽带发光玻璃及光纤 |
| 1.4.1 石英玻璃及光纤 |
| 1.4.2 硅酸盐玻璃及光纤 |
| 1.4.3 锗酸盐玻璃及光纤 |
| 1.4.4 磷酸盐玻璃及光纤 |
| 1.4.5 氟化物玻璃及光纤 |
| 1.4.6 铋酸盐玻璃及光纤 |
| 1.4.7 碲酸盐玻璃及光纤 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 掺稀土碲酸盐玻璃性能表征及理论基础 |
| 2.1 玻璃制备 |
| 2.2 玻璃样品物理性能测试 |
| 2.2.1 玻璃密度测量 |
| 2.2.2 稀土离子掺杂浓度计算 |
| 2.2.3 玻璃折射率测量 |
| 2.2.4 差热分析测试(DSC) |
| 2.3 物相及结构测试 |
| 2.3.1 X射线衍射定性分析(XRD) |
| 2.3.2 玻璃组分测试 |
| 2.4 光学性能测试 |
| 2.4.1 吸收及透过光谱测试 |
| 2.4.2 荧光发射光谱测试 |
| 2.4.3 拉曼光谱测试 |
| 2.5 光谱理论计算 |
| 2.5.1 Judd-Ofelt理论 |
| 2.5.2 Mc Cumber理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 掺铒碲酸盐玻璃基质选择及光谱理论计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 玻璃样品制备 |
| 3.2.1 制备过程 |
| 3.2.2 玻璃组分测试 |
| 3.3 两种玻璃基质对比 |
| 3.3.1 抗析晶性分析 |
| 3.3.2 拉曼光谱分析 |
| 3.3.3 透过率分析 |
| 3.3.4 吸收光谱分析 |
| 3.3.5 发射光谱分析 |
| 3.4 掺Er~(3+)碲酸盐玻璃光谱特性研究 |
| 3.4.1 Er_2O_3最佳掺杂浓度 |
| 3.4.2 上转换发光 |
| 3.4.3 发射光谱有效线宽 |
| 3.4.4 受激吸收、发射截面和增益截面 |
| 3.4.5 J-O理论计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Er~(3+)/Yb~(3+)及Er~(3+)/Tm~(3+)共掺碲酸盐玻璃光谱特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃光谱分析 |
| 4.2.1 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃吸收光谱分析 |
| 4.2.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃发射光谱分析 |
| 4.2.3 上转换发光及能量传递 |
| 4.3 Er~(3+)/Tm~(3+)共掺碲酸盐玻璃光谱分析 |
| 4.3.1 Er~(3+)/Tm~(3+)共掺碲酸盐玻璃吸收光谱分析 |
| 4.3.2 Er~(3+)/Tm~(3+)共掺碲酸盐玻璃发射光谱分析 |
| 4.3.3 Er~(3+)/Tm~(3+)离子间能量传递问题 |
| 4.3.4 Er~(3+)/Tm~(3+)共掺碲酸盐玻璃1.8μm波段荧光谱分解 |
| 4.3.5 Er~(3+)/Tm~(3+)离子掺杂浓度优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Er~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)/Pr~(3+)共掺碲酸盐玻璃宽带放大特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 玻璃基质性能分析 |
| 5.2.1 透过率分析 |
| 5.2.2 抗析晶性及热稳定性分析 |
| 5.3 Er~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)/Pr~(3+)共掺碲酸盐玻璃光谱分析 |
| 5.3.1 Er~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)/Pr~(3+)共掺碲酸盐玻璃吸收光谱分析 |
| 5.3.2 Er~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)/Pr~(3+)离子间能量传递问题 |
| 5.3.3 受激吸收和发射截面及增益系数 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）Er3+、Ho3+掺杂氟碲酸盐光纤的制备及宽带光纤放大器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 掺铒光纤放大器的研究进展 |
| 1.2.1 基于石英光纤的光放大研究进展 |
| 1.2.2 基于氟化物光纤的光放大研究进展 |
| 1.2.3 基于铋酸盐材料的光放大研究进展 |
| 1.2.4 基于磷酸盐材料的光放大研究进展 |
| 1.2.5 基于碲酸盐材料的光放大研究进展 |
| 1.3 新波段的研究进展 |
| 1.4 掺铒光纤放大器面临的问题 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 第2章 铒离子的发光机理和光纤放大器的工作原理 |
| 2.1 铒离子的发光机理 |
| 2.1.1 铒离子的能级分布 |
| 2.1.2 Stark能级 |
| 2.1.3 Judd-Oflet(J-O)理论 |
| 2.1.4 吸收截面和发射截面 |
| 2.2 掺铒光纤放大器的数值模拟 |
| 2.2.1 掺铒光纤放大器的工作原理 |
| 2.2.2 理论模型 |
| 2.2.3 模拟结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤的制备及光纤放大器研究 |
| 3.1 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的制备 |
| 3.1.1 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的制备工艺 |
| 3.1.2 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃组分的确定 |
| 3.2 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的表征 |
| 3.2.1 密度 |
| 3.2.2 折射率 |
| 3.2.3 热机械性能 |
| 3.2.4 拉曼光谱 |
| 3.2.5 抗潮解性能 |
| 3.2.6 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的透过光谱 |
| 3.2.7 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃中的~1.5μm发光性能 |
| 3.2.8 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃中的J-O理论参数计算 |
| 3.2.9 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃中Er~(3+)的吸收发射截面 |
| 3.2.10 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃中Er~(3+)的的增益截面 |
| 3.3 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃光纤的制备 |
| 3.3.1 预制棒的制备 |
| 3.3.2 预制棒套管的制备 |
| 3.3.3 光纤拉制 |
| 3.4 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃光纤的表征 |
| 3.4.1 光纤的抗弯曲能力 |
| 3.4.2 光纤的端面 |
| 3.4.3 光纤中的折射率分布 |
| 3.4.4 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃光纤的损耗 |
| 3.5 基于Er~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤的宽带光纤放大器研究 |
| 3.5.1 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤放大器的增益测试方法 |
| 3.5.2 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤的宽带光放大性质 |
| 3.6 Er~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤放大器的数值模拟 |
| 3.7 辅助泵浦对Er~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤放大器的性能影响 |
| 3.7.1 辅助泵浦下光纤放大器的增益测试方法 |
| 3.7.2 辅助泵浦下氟碲酸盐玻璃光纤中的宽带光放大研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃光纤的制备及光纤放大器研究 |
| 4.1 Er~(3+)离子与Ce~(3+)离子间的能级转换 |
| 4.2 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃的制备与表征 |
| 4.2.1 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃的制备 |
| 4.2.2 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃的透过光谱 |
| 4.2.3 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃中的~1.5μm发光性能发光性能 |
| 4.2.4 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃中Er~(3+)的吸收发射截面 |
| 4.2.5 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃中Er~(3+)的的增益截面 |
| 4.3 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃光纤的制备与表征 |
| 4.3.1 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃光纤的制备 |
| 4.3.2 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃光纤的端面 |
| 4.3.3 Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃光纤的损耗 |
| 4.4 基于Ce~(3+)/Er~(3+)共掺氟碲酸盐光纤的宽带光纤放大器研究 |
| 4.5 Er~(3+)/Ce~(3+)共掺氟碲酸盐玻璃光纤放大器的数值模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐微结构玻璃光纤~2.1μm激光性质研究 |
| 5.1 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的制备与表征 |
| 5.1.1 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的制备 |
| 5.1.2 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的发光光谱 |
| 5.1.3 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃的透过光谱 |
| 5.1.4 Ho~(3+)在氟碲酸盐玻璃中的吸收截面和受激发射截面 |
| 5.1.5 Ho~(3+)在氟碲酸盐玻璃中的增益截面 |
| 5.2 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐光纤的制备 |
| 5.3 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃光纤~2.1μm激光性能研究 |
| 5.4 Ho~(3+)掺杂氟碲酸盐玻璃光纤~2.1μm激光输出特性的数值模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间学术论文发表情况 |
| 致谢 |
（3）新型碲酸盐声光材料制备与器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 声光效应 |
| 1.2.1 声光效应的原理 |
| 1.2.2 声光材料的选择 |
| 1.2.3 声光材料的研究现状 |
| 1.3 声光器件 |
| 1.3.1 声光移频器 |
| 1.3.2 声光可调滤光器 |
| 1.3.3 声光偏转器 |
| 1.3.4 声光器件的应用 |
| 1.4 新型声光晶体的研究进展 |
| 1.5 基于声光特性的功能复合 |
| 1.6 本论文的选题依据、目的及主要研究内容 |
| 1.7 参考文献 |
| 第二章 声光调制器件的设计与制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 声光材料的选择 |
| 2.3 声光调制器的方案设计及参数设计 |
| 2.3.1 调制速度 |
| 2.3.2 插入损耗(衍射效率) |
| 2.3.3 消光比 |
| 2.4 压电换能器的理论基础 |
| 2.4.1 压电换能器的阻抗矩阵 |
| 2.4.2 压电换能器的玛森(W.P.Mason)等效电路 |
| 2.5 压电换能器的设计 |
| 2.5.1 焊接层的设计 |
| 2.5.2 压电层的设计 |
| 2.6 声光器件声光参数的表征 |
| 2.6.1 衍射效率 |
| 2.6.2 声光衍射角 |
| 2.6.3 脉冲上升/下降时间 |
| 2.6.4 插入损耗 |
| 2.7 本章小结 |
| 2.8 参考文献 |
| 第三章 α-BTM晶体的声光器件优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 α-BTM声光晶体的研究现状 |
| 3.3 α-BTM自由空间声光调制器件 |
| 3.3.1 633nm-α-BTM自由空间声光器件 |
| 3.3.2 1064nm-α-BTM自由空间声光器件 |
| 3.3.3 1550nm-α-BTM自由空间声光器件 |
| 3.4 α-BTM光纤声光器件 |
| 3.4.1 α-BTM-1064nm-100MHz光纤耦合声光器件 |
| 3.4.2 高掺Yb光纤1064nm -100MHz声光调Q实验 |
| 3.4.3 α-BTM-1550nm-200MHz光纤声光器件 |
| 3.5 声光调Q+锁模 |
| 3.6 本章小结 |
| 3.7 参考文献 |
| 第四章 CTW晶体声光自拉曼功能复合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CTW晶体偏振拉曼光谱及拉曼激光输出 |
| 4.2.1 自发拉曼光谱 |
| 4.2.2 1064 nm泵浦的拉曼光谱 |
| 4.3 CTW晶体拉曼激光研究 |
| 4.3.1 CTW晶体一阶拉曼激光输出 |
| 4.3.2 CTW晶体双波长拉曼激光输出 |
| 4.4 CTW晶体的声光-拉曼功能复合 |
| 4.4.1 CTW晶体声光器件的设计 |
| 4.4.2 CTW晶体声光—拉曼复合 |
| 4.5 本章小结 |
| 4.6 参考文献 |
| 第五章 新型碲酸盐声光玻璃(KTeP)的制备及器件制作 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 KTeP玻璃的制备 |
| 5.2.1 实验配料及设备 |
| 5.2.2 玻璃的制备流程 |
| 5.2.3 玻璃加工 |
| 5.3 KTeP玻璃的性能 |
| 5.3.1 KTeP玻璃的颜色问题 |
| 5.3.2 KTeP玻璃的潮解问题 |
| 5.3.3 热分析表征 |
| 5.3.4 KTeP玻璃的退火工艺 |
| 5.3.5 折射率测量 |
| 5.3.6 透过/吸收光谱 |
| 5.3.7 密度测试及硬度测试 |
| 5.4 KTeP玻璃声光器件研究 |
| 5.4.1 玻璃声光器件的设计与制作 |
| 5.4.2 KTeP玻璃声光调制器性能 |
| 5.5 玻璃材料中激活离子的掺杂 |
| 5.5.1 KTeP玻璃Nd~(3+)与Dy~(3+)离子掺杂 |
| 5.5.2 玻璃荧光寿命表征 |
| 5.6 本章小结 |
| 5.7 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.1.1 α-BTM自由空间声光调制器件 |
| 6.1.2 α-BTM光纤耦合声光调制器件 |
| 6.1.3 新型声光玻璃KTeP的制备与器件制作 |
| 6.1.4 CTW晶体声光自拉曼激光输出 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 有待深入研究的问题 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
| 攻读学位期间所获的奖励 |
| 攻读学位期间参加的会议 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）稀土离子掺杂氟铟基玻璃光纤中红外发光性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 Tm~(3+)掺杂2.3μm波段研究进展 |
| 1.3 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺红外波段研究进展 |
| 1.4 中红外激光玻璃材料研究进展 |
| 1.4.1 氟化物玻璃 |
| 1.4.2 硫系玻璃 |
| 1.4.3 重金属氧化物玻璃 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 第2章 氟化铟基玻璃及光纤的制备原理 |
| 2.1 氟化铟基玻璃的制备 |
| 2.2 基本性质表征 |
| 2.2.1 玻璃密度 |
| 2.2.2 特征温度 |
| 2.2.3 折射率 |
| 2.2.4 拉曼光谱 |
| 2.2.5 吸收、透过光谱 |
| 2.2.6 荧光性能表征 |
| 2.3 氟化铟基玻璃光纤的制备 |
| 2.4 稀土离子能级跃迁理论 |
| 2.4.1 Judd-Oflet(J-O)理论 |
| 2.4.2 吸收、发射截面 |
| 2.5 掺Tm~(3+)光纤激光器能级跃迁模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 掺Tm~(3+)氟化铟基玻璃的制备及发光性能研究 |
| 3.1 Tm~(3+)掺杂氟化铟基玻璃的制备 |
| 3.2 玻璃密度 |
| 3.3 氟化铟基玻璃的热学性质表征 |
| 3.4 折射率 |
| 3.5 拉曼光谱 |
| 3.6 Tm~(3+)掺杂氟化铟基玻璃的光学性质 |
| 3.6.1 吸收、透过光谱 |
| 3.6.2 Tm~(3+)掺杂氟化铟基发光性质 |
| 3.7 荧光寿命和J-O理论计算 |
| 3.8 吸收和发射截面 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 掺Tm~(3+)氟化铟基玻璃光纤的制备及发光性能研究 |
| 4.1 氟化铟基光纤的制备 |
| 4.2 氟化铟基玻璃光纤热学性质 |
| 4.3 氟化铟基玻璃的透过光谱 |
| 4.4 氟化铟基玻璃的拉曼光谱 |
| 4.5 Tm~(3+)掺杂氟化铟基玻璃光纤的发光特性 |
| 4.5.1 吸收光谱分析 |
| 4.5.2 Tm~(3+)能级结构分析 |
| 4.5.3 Tm~(3+)掺杂氟化铟基玻璃光纤损耗 |
| 4.5.4 Tm~(3+)发光光谱 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺氟化铟基玻璃的制备及发光性能研究 |
| 5.1 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺氟化铟基玻璃的制备 |
| 5.2 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺氟化铟基玻璃的密度 |
| 5.3 吸收光谱 |
| 5.4 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺氟化铟基玻璃能级跃迁分析 |
| 5.5 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺氟化铟基玻璃~3H_4能级的寿命 |
| 5.6 Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺氟化铟基玻璃的发光光谱 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）稀土掺杂碲酸盐玻璃发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 稀土掺杂碲酸盐激光玻璃及光纤的研究现状与进展 |
| 1.2.1 Nd~(3+)掺杂碲酸盐玻璃研究进展 |
| 1.2.2 Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃研究进展 |
| 1.2.3 Tm~(3+)离子掺杂碲酸盐玻璃研究进展 |
| 1.2.4 钬掺杂碲酸盐玻璃研究进展 |
| 1.2.5 可能实现碲酸盐激光发射的其他稀土 |
| 1.2.6 小结 |
| 1.3 研究目地与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 玻璃样品制备表征和参数计算 |
| 2.1 玻璃样品的制备工艺 |
| 2.2 材料性能表征测试方法 |
| 2.2.1 物理性质与结构表征 |
| 2.2.2 发光性能测试 |
| 2.3 光谱的分析计算理论 |
| 2.3.1 Judd-Ofelt理论 |
| 2.3.2 McCumber理论 |
| 2.3.3 增益特性计算 |
| 第三章 基质玻璃体系的选择和分析 |
| 3.1 基质玻璃设计 |
| 3.2 基质玻璃性能分析 |
| 3.2.1 拉曼光谱测试 |
| 3.2.2 光电子能谱测试 |
| 3.2.3 DSC测试 |
| 3.2.4 X射线衍射分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 稀土离子掺杂碲酸盐玻璃的2μm波段发光特性研究 |
| 引言 |
| 4.1 Tm3+掺杂碲酸盐玻璃的发光特性研究 |
| 4.1.1 Tm~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的密度、折射率和热学稳定性 |
| 4.1.2 Tm~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收光谱和J-O理论分析 |
| 4.1.3 Tm~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收发射截面和增益特性分析 |
| 4.1.4 Tm~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的荧光光谱分析 |
| 4.2 Ho3+掺杂碲酸盐玻璃的发光特性研究 |
| 4.2.1 Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收光谱和J-O理论分析 |
| 4.2.2 Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的截面和增益特性分析 |
| 4.3 Tm3+Ho3+共掺碲酸盐玻璃发光性能研究 |
| 4.3.1 Tm~(3+)Ho~(3+)共掺杂碲酸盐玻璃宽带发光性能研究 |
| 4.3.3 Tm~(3+)Ho~(3+)共掺杂碲酸盐玻璃2μm发光性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 稀土离子掺杂碲酸盐玻璃的1μm波段发光特性研究 |
| 引言 |
| 5.1 Nd3+单掺杂碲酸盐玻璃的发光特性研究 |
| 5.1.1 Nd~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的密度、折射率和热学稳定性 |
| 5.1.2 Nd~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收光谱和J-O理论分析 |
| 5.1.3 Nd~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的荧光光谱分析 |
| 5.2 Yb3+掺杂碲酸盐玻璃的发光特性研究 |
| 5.2.1 Yb~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收光谱 |
| 5.2.2 Yb~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的截面和增益特性分析 |
| 5.3 Nd3+Yb3+共掺碲酸盐玻璃特性发光分析 |
| 5.3.1 Nd~(3+)Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃的吸收光谱 |
| 5.3.2 Nd~(3+)Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃的发光性能 |
| 5.4 Nd3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃激光发射实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新性成果 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（6）新型中红外碲酸盐玻璃的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 中红外荧光玻璃概述 |
| 1.2.1 中红外玻璃基质的选择 |
| 1.2.2 掺Er~(3+)中红外玻璃研究发展现状 |
| 1.3 纳米晶-玻璃复合材料 |
| 1.3.1 低熔点玻璃概述 |
| 1.3.2 无铅低熔点玻璃研究现状 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 第2章 稀土离子掺杂玻璃的发光原理 |
| 2.1 稀土离子简介 |
| 2.2 能量传递过程及基本原理 |
| 2.3 实现中红外波段激光的稀土离子及发光机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 低熔点碲酸盐体系玻璃的性能研究 |
| 3.1 低熔点碲酸盐玻璃的制备 |
| 3.1.1 原料及实验设备 |
| 3.1.2 玻璃样品的制备 |
| 3.1.3 样品的性能测试 |
| 3.2 ZnO含量变化对玻璃性能的影响 |
| 3.2.1 ZnO含量变化对玻璃结构的影响 |
| 3.2.2 ZnO含量变化对玻璃物理性质的影响 |
| 3.2.3 ZnO含量变化对玻璃透过性的影响 |
| 3.3 B_2O_3含量变化对玻璃性能的影响 |
| 3.3.1 B_2O_3含量变化对玻璃结构的影响 |
| 3.3.2 B_2O_3含量变化对物理性质的影响 |
| 3.3.3 B_2O_3含量变化对玻璃透过性的影响 |
| 3.4 Li_2O取代Na_2O对玻璃性能的影响 |
| 3.4.1 Li_2O取代Na_2O对玻璃结构的影响 |
| 3.4.2 Li_2O取代Na_2O对物理性质的影响 |
| 3.4.3 Li_2O取代Na_2O对玻璃透过性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 氯化物改性中红外碲酸盐玻璃的性能研究 |
| 4.1 玻璃样品的制备 |
| 4.1.1 原料与实验设备 |
| 4.1.2 样品的制备方法 |
| 4.1.3 样品的性能测试 |
| 4.2 除水和除气泡工艺 |
| 4.2.1 除水工艺 |
| 4.2.2 除气泡缺陷 |
| 4.3 YCl_3含量对玻璃性能的影响 |
| 4.3.1 YCl_3含量对玻璃结构的影响 |
| 4.3.2 YCl_3含量对玻璃热学性能的影响 |
| 4.3.3 YCl_3含量对玻璃透过性能的影响 |
| 4.3.4 荧光光谱和寿命衰减曲线 |
| 4.4 不同氯化物对玻璃性能的影响 |
| 4.4.1 不同氯化物对玻璃结构的影响 |
| 4.4.2 不同氯化物对玻璃热学性能的影响 |
| 4.4.3 不同氯化物对玻璃透过性的影响 |
| 4.4.4 荧光光谱和寿命衰减曲线 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）亚碲酸盐玻璃的制备及光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土离子 |
| 1.2.1 稀土离子概述 |
| 1.2.2 稀土离子的结构与发光原理 |
| 1.2.3 稀土离子发光玻璃 |
| 1.3 钙钛矿量子点 |
| 1.3.1 钙钛矿量子点概述 |
| 1.3.2 钙钛矿量子点结构与发光原理 |
| 1.3.3 钙钛矿量子点发光玻璃 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 2.TeO_2-B_2O_3-ZnO玻璃的制备及微观结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验主要仪器设备 |
| 2.2.3 实验过程 |
| 2.2.4 样品测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 红外结构分析 |
| 2.3.2 拉曼光谱分析 |
| 2.3.3 固态核磁波谱分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.Dy~(3+)/Eu~(3+)共掺TeO_2-B_2O_3-ZnO体系玻璃的制备及颜色调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验主要仪器设备 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.2.4 样品测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 玻璃结构分析 |
| 3.3.2 光学性质分析 |
| 3.3.3 能量传递机理分析 |
| 3.3.4 热稳定性分析 |
| 3.3.5 LED器件应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.全无机CsPbBr_3钙钛矿量子点亚碲酸盐微晶玻璃的制备及光学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验主要仪器设备 |
| 4.2.3 实验过程 |
| 4.2.4 样品表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 红外结构分析 |
| 4.3.2 XRD分析 |
| 4.3.3 TEM和HRTEM分析 |
| 4.3.4 XPS光谱分析 |
| 4.3.5 紫外吸收光谱分析 |
| 4.3.6 荧光光谱分析 |
| 4.3.7 荧光寿命分析 |
| 4.3.8 稳定性分析 |
| 4.3.9 白光LED应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的相关论文 |
| 致谢 |
（8）红外发光材料制备及辐射发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 红外发光材料的概述 |
| 1.1.1 红外光的发现历程 |
| 1.1.2 红外发光材料及其分类 |
| 1.2 近中红外发光材料的应用及研究进展 |
| 1.2.1 近中红外发光理论基础 |
| 1.2.2 近中红外发光材料的应用 |
| 1.2.3 近中红外发光材料的研究进展 |
| 1.2.4 提高近中红外发光的方法 |
| 1.3 中远红外发光材料的应用及研究进展 |
| 1.3.1 中远红外发光理论基础 |
| 1.3.2 中远红外发光材料的应用 |
| 1.3.3 中远红外伪装材料的研究进展 |
| 1.3.4 改善中远红外伪装材料发光特征的方法 |
| 1.4 本研究课题来源和研究目的 |
| 1.4.1 本研究课题来源 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 第2章 材料的制备与表征方法 |
| 2.1 |
| 2.1.1 实验的化学试剂和主要设备 |
| 2.1.2 实验的化学试剂 |
| 2.1.3 实验的主要设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 玻璃样品的制备 |
| 2.2.2 陶瓷样品及单元器件的制备 |
| 2.3 样品测试与表征方法 |
| 2.3.1 热学常数分析 |
| 2.3.2 X射线衍射分析 |
| 2.3.3 样品密度与稀土离子浓度测量 |
| 2.3.4 吸收光谱分析 |
| 2.3.5 傅里叶变换光谱分析 |
| 2.3.6 拉曼光谱测试 |
| 2.3.7 发光光谱和寿命分析 |
| 2.4 光谱理论计算 |
| 2.4.1 Judd-Ofelt理论 |
| 2.4.2 McCumber理论 |
| 2.4.3 Fuchtbauer-Ladenburg方程 |
| 2.4.4 光增益性能分析 |
| 2.5 中远红外辐射性能表征 |
| 2.5.1 中远红外发射率测量 |
| 2.5.2 中远红外辐射光谱测量 |
| 2.5.3 中远红外辐射强度测量 |
| 第3章 卤化物去羟基增强Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃近中红外发光特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃近中红外发射光谱 |
| 3.3.2 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的热稳定性 |
| 3.3.3 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的物相与结构 |
| 3.3.4 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收光谱及Judd-Ofelt理论分析 |
| 3.3.5 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的傅里叶变换光谱分析 |
| 3.3.6 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃在2.0μm处的荧光寿命分析 |
| 3.3.7 Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的光增益性能分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 NO_3~-去羟基增强Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃近中红外发光特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的热稳定性 |
| 4.3.2 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的物相及结构 |
| 4.3.3 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的吸收光谱及Judd-Ofelt理论分析 |
| 4.3.4 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的发光及傅里叶变换光谱分析 |
| 4.3.5 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃在1.53μm处的荧光寿命分析 |
| 4.3.6 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃的光增益性能分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 AgNO_3增强Tm~(3+)掺杂硅酸盐玻璃近中红外发光特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Tm~(3+)掺杂硅酸玻璃的热稳定性 |
| 5.3.2 Tm~(3+)掺杂硅酸玻璃的物相及结构 |
| 5.3.3 Tm~(3+)掺杂硅酸玻璃的吸收光谱及Judd-Ofelt理论分析 |
| 5.3.4 Tm~(3+)掺杂硅酸玻璃的发光光谱及傅里叶变换光谱分析 |
| 5.3.5 Tm~(3+)掺杂硅酸玻璃在1.8μm处的荧光寿命分析 |
| 5.3.6 Tm~(3+)掺杂硅酸玻璃的光增益性能分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 中远红外辐射材料及器件辐射性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品制备与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 中远红外辐射材料的显微与物相分析 |
| 6.3.2 中远红外辐射材料的红外发射率 |
| 6.3.3 中远红外辐射器件的辐射光谱分析 |
| 6.3.4 中远红外辐射器件的真空低温条件下的性能测试 |
| 6.3.5 中远红外辐射器件辐射强度分析 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文和专利 |
（9）基于全固态结构氟碲酸盐玻璃光纤的中红外超连续光源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 中红外超连续光源的研究进展 |
| 1.2.1 基于锗基玻璃光纤的超连续光源研究进展 |
| 1.2.2 基于氟化物玻璃光纤的超连续光源研究进展 |
| 1.2.3 基于硫系玻璃光纤的超连续光源研究进展 |
| 1.2.4 基于碲酸盐玻璃光纤的超连续光源研究进展 |
| 1.2.5 基于氟碲酸盐玻璃光纤的超连续光源研究进展 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 第2章 光纤中的超连续谱产生机制及其数值模拟 |
| 2.1 光纤中的超连续谱产生机制 |
| 2.1.1 群速度色散 |
| 2.1.2 自相位调制 |
| 2.1.3 调制不稳定性 |
| 2.1.4 受激拉曼散射 |
| 2.1.5 孤子和色散波 |
| 2.2 广义非线性薛定谔方程 |
| 2.2.1 广义非线性薛定谔方程的推导 |
| 2.2.2 广义非线性薛定谔方程的数值求解算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于拉锥氟碲酸盐光纤的宽带中红外超连续光源 |
| 3.1 玻璃基本的表征 |
| 3.1.1 玻璃差热特性分析(DTA) |
| 3.1.2 玻璃品质因数的计算 |
| 3.1.3 玻璃的透过光谱测试 |
| 3.1.4 玻璃的折射率测试 |
| 3.1.5 玻璃非线性折射率的计算 |
| 3.1.6 玻璃拉曼响应函数的计算 |
| 3.2 拉锥氟碲酸盐光纤的设计和制备 |
| 3.2.1 全固态氟碲酸盐光纤的制备 |
| 3.2.2 拉锥氟碲酸盐光纤的设计和制备 |
| 3.3 宽带超连续光源产生的实验装置 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于全固态氟碲酸盐光纤的高功率中红外超连续光源 |
| 4.1 高功率掺铥光纤激光器的研制 |
| 4.1.1 基于孤子自频移技术的2μm超短脉冲激光器的研制 |
| 4.1.2 高功率掺铥光纤放大器研制 |
| 4.2 高功率中红外超连续光源的研制 |
| 4.2.1 氟碲酸盐光纤的设计与制备 |
| 4.2.2 高功率中红外超连续光源产生的实验装置 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于氟碲酸盐光纤的宽带可调谐中红外拉曼孤子激光 |
| 5.1 反常色散全固态氟碲酸盐光纤的设计与制备 |
| 5.2 中红外拉曼孤子激光产生的实验装置 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（10）透明荧光纳米晶-玻璃复合材料的设计、制备与光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有序-无序结构的构建方法 |
| 1.2.1 原位析晶法构建有序-无序结构 |
| 1.2.2 微晶-玻璃复合构建有序-无序结构 |
| 1.3 微晶-玻璃复合材料的设计原则 |
| 1.3.1 微晶的设计原则 |
| 1.3.2 玻璃基质的组分设计 |
| 1.3.3 复合材料中微晶-玻璃界面光散射损耗 |
| 1.4 透明纳米晶-玻璃复合材料的研究进展 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.2 低温共熔法 |
| 1.5 本论文的研究意义和主要内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第二章 样品的制备与表征 |
| 2.1 实验药品及来源 |
| 2.2 样品的制备方法 |
| 2.2.1 单分散纳米晶的制备方法 |
| 2.2.2 玻璃基质的制备方法 |
| 2.2.3 透明纳米晶-玻璃复合材料的制备方法 |
| 2.3 样品的表征与设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 纳米晶的设计与可控合成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 透明纳米晶-玻璃复合材料的设计原则 |
| 3.2.1 Mie散射公式 |
| 3.2.2 纳米晶-玻璃复合材料中的散射模型分析 |
| 3.3 单分散纳米晶的制备与表征 |
| 3.3.1 均匀共沉淀法制备Y_2O_3 纳米晶 |
| 3.3.2 均匀共沉淀法制备YOF纳米晶 |
| 3.3.3 硫-碳还原法制备La_2O_2S纳米晶 |
| 3.3.4 水热法制备YVO_4与YPVO_4纳米晶 |
| 3.4 纳米晶的晶相、形貌、热稳定性与声子能量表征 |
| 3.4.1 氧化物Y_2O_3 纳米晶的基本性能表征 |
| 3.4.2 氟氧化物YOF纳米晶的基本性能表征 |
| 3.4.3 硫氧化物La_2O_2S纳米晶的基本性能表征 |
| 3.4.4 钒酸盐YVO_4和钒磷酸钇YPVO_4纳米晶的基本性能表征 |
| 3.4.5 纳米晶基质选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超宽带稀土掺杂的透明纳米晶-玻璃复合材料的设计、制备与光学性能探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备与表征 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 测试与表征 |
| 4.3 超宽带稀土掺杂的透明纳米晶-玻璃复合材料的设计 |
| 4.4 YOF纳米晶的光学性能 |
| 4.5 TeO-ZnO-Na_2O玻璃基质的基本性质 |
| 4.6 超宽带稀土掺杂的纳米晶-玻璃复合材料的结构变化 |
| 4.7 超宽带稀土掺杂的纳米晶-玻璃复合材料的光学性能探究 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 全色可调谐稀土掺杂的红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备与表征 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 测试与表征 |
| 5.3 红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料的设计 |
| 5.4 红绿蓝三基色荧光纳米晶的基本性能 |
| 5.5 溶液燃烧法制备透明磷酸盐玻璃基质的基本性质 |
| 5.6 透明红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料的基本性质 |
| 5.7 红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料的结构变化 |
| 5.8 红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料的光学性能探究 |
| 5.9 红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料的全色可调谐性 |
| 5.10 红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料的热稳定性 |
| 5.11 红绿蓝三基色荧光纳米晶-玻璃复合材料成纤能力初探 |
| 5.12 本章小结 |
| 第六章 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕博连读期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、碲酸盐玻璃的拉曼光谱研究（论文参考文献）
- [1]掺稀土碲酸盐玻璃近红外波段光谱特性研究[D]. 魏敏. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]Er3+、Ho3+掺杂氟碲酸盐光纤的制备及宽带光纤放大器研究[D]. 赵志鹏. 吉林大学, 2021(01)
- [3]新型碲酸盐声光材料制备与器件研究[D]. 刘孚安. 山东大学, 2021(11)
- [4]稀土离子掺杂氟铟基玻璃光纤中红外发光性质研究[D]. 王涛. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]稀土掺杂碲酸盐玻璃发光性能研究[D]. 丁宁. 长春理工大学, 2020(02)
- [6]新型中红外碲酸盐玻璃的制备与性能研究[D]. 张汝楠. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [7]亚碲酸盐玻璃的制备及光学性能研究[D]. 郑星星. 湖南师范大学, 2020
- [8]红外发光材料制备及辐射发光性能研究[D]. 张振. 湘潭大学, 2020
- [9]基于全固态结构氟碲酸盐玻璃光纤的中红外超连续光源研究[D]. 李真睿. 吉林大学, 2019(02)
- [10]透明荧光纳米晶-玻璃复合材料的设计、制备与光学性能研究[D]. 潘绮雯. 华南理工大学, 2019(06)