稀土摻雜透明氟氧化物玻璃陶瓷制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、本文采用高溫固相熔融法制備了一系列Nd3+離子、Ho3+離子單摻雜和Er3+-Ho3+共摻雜的透明氟氧化物碲酸鹽發(fā)光玻璃及玻璃陶瓷，分析了透明玻璃體的晶化熱處理制度、微觀結(jié)構(gòu)及熒光性能。結(jié)果表明：
　　經(jīng)過晶化熱處理后，在玻璃基質(zhì)中析出了分布較均勻、粒徑在50～80 nm左右、球形SiO2主晶相和β-NaCaAlF6次晶相納米晶。透明氟氧化物碲酸鹽玻璃及玻璃陶瓷在可見-近紅外波段的光學(xué)透過率分別為70～80％和45～70％。

2、>　　在激發(fā)源808 nm激發(fā)下，Nd3+離子摻雜的玻璃和玻璃陶瓷有1.35μm、1.06μm和900 nm三處發(fā)光帶，分別對應(yīng)著釹離子4F3/2→4I13/2、4F3/2→4I1/2和4F3/2→4I9/2能級躍遷。由于Nd3+離子存在濃度淬滅效應(yīng)和上轉(zhuǎn)換發(fā)光過程，三個發(fā)光帶的熒光強(qiáng)度隨著Nd3+離子的摻雜濃度增加先增加后減小，在1.06μm處熒光的半高寬在20～40nm之間，玻璃陶瓷的熒光強(qiáng)度要明顯高于其玻璃的熒光強(qiáng)度，并且隨著晶化

3、時間的延長，玻璃陶瓷的熒光強(qiáng)度有所增強(qiáng)。
　　在激發(fā)源488 nm激發(fā)下，Ho3+離子摻雜的透明玻璃及玻璃陶瓷有548 nm、659nm和755 nm三處發(fā)光帶，分別對應(yīng)著5S2(5F4)→5I8、5F5→5I8和5S2(5F4)→5I7能級躍遷。三處熒光強(qiáng)度均隨著Ho3+離子的摻雜濃度增加先增加后減小，玻璃陶瓷中的熒光強(qiáng)度明顯高于其對應(yīng)玻璃體的熒光強(qiáng)度。另外，延長熱處理時間在Ho3+離子摻雜的玻璃陶瓷的熒光光譜中發(fā)現(xiàn)了896 n

4、m的近紅外熒光。
　　在激發(fā)源980 nm激發(fā)下，Er3+-Ho3+共摻雜的透明玻璃及玻璃陶瓷輻射出1.53μm熒光。由于Er3+和Ho3+之間存在能量傳遞，加上Ho3+離子的濃度淬滅效應(yīng)和上轉(zhuǎn)換發(fā)光損耗，Er3+在1.53μm處的熒光強(qiáng)度隨著Ho3+離子濃度的增加而降低。玻璃陶瓷中的熒光強(qiáng)度要比對應(yīng)的玻璃的熒光要強(qiáng)。Er3+與Ho3+之間能量傳遞過程為4S3/2(Er3+)+5I8(Ho3+)→4I15/2(Er3+)+5S2(