鉍摻雜玻璃寬帶近紅外發(fā)光性能的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,全球信息化進(jìn)程一日千里,整個(gè)世界已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通訊技術(shù)日益迅猛的發(fā)展要求,使得超大容量的信息傳輸和超快速的實(shí)時(shí)信息處理成為信息時(shí)代光纖通訊領(lǐng)域兩個(gè)重要內(nèi)容。目前,光纖制備技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)使光纖通訊窗口覆蓋了1.2-1.7μm的近紅外波段。然而由于稀土離子發(fā)光峰窄的本質(zhì)特征,傳統(tǒng)的稀土離子摻雜光纖放大器表現(xiàn)出兩個(gè)突出問題:(1)有些波段處未有合適的光纖放大器;(2)利用一根光纖一個(gè)泵浦源還

2、不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)光通訊波段的光放大。如果用一個(gè)超寬帶光纖放大器能夠?qū)崿F(xiàn)位于1.2～1.7μm波段的光信號(hào)的同時(shí)放大,這無疑將會(huì)給未來的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)帶來一場(chǎng)新的革命。
　　 本文系統(tǒng)介紹了稀土離子,過渡金屬離子,半導(dǎo)體量子點(diǎn),主族元素離子摻雜材料作為近紅外增益材料的研究進(jìn)展,概括和評(píng)述了寬帶近紅外增益材料發(fā)展還面臨的問題,并就其今后的發(fā)展進(jìn)行了展望。在此基礎(chǔ)上圍繞新型Bi激活的近紅外寬帶發(fā)光材料為研究課題,通過調(diào)節(jié)玻璃組分和伽馬射線誘

3、導(dǎo)效應(yīng)對(duì)Bi紅外熒光特性的影響,加深了對(duì)Bi紅外熒光機(jī)理的理解,本文的主要研究成果和結(jié)論如下:
　　 1.在鉍摻雜的鈉硼硅玻璃中我們發(fā)現(xiàn)Bi的價(jià)態(tài)對(duì)玻璃組分敏感,具體表現(xiàn)為來自Bi3+的420nm的發(fā)光,這個(gè)發(fā)光隨玻璃中B2O3的增加而逐漸減小,這主要是由于玻璃中的光學(xué)堿度逐漸變小的緣故;同時(shí)我們觀察到來自Bi2+位于618nm的發(fā)光,也觀察到在800nm激發(fā)下樣品具有發(fā)光中心在1340nm的寬帶近紅外發(fā)光,其發(fā)光特征呈現(xiàn)硼反常

4、特性,研究發(fā)現(xiàn)[BO4]的含量與其紅外發(fā)光強(qiáng)度密切相關(guān)。根據(jù)光學(xué)堿度理論和[BO4]的作用我們認(rèn)為紅外發(fā)光來自于低價(jià)態(tài)的Bi離子(Bi+)。
　　 2.在鉍摻雜的鈉硼硅玻璃中我們發(fā)現(xiàn)其紅外發(fā)光性能隨激發(fā)波長(zhǎng)變化而改變;在同一激發(fā)波長(zhǎng)下通過調(diào)節(jié)玻璃中B2O3的含量可以得到可調(diào)諧的寬帶近紅外發(fā)光,這主要跟樣品中Bi+所處局域環(huán)境的變化有關(guān)。
　　 3.研究了γ射線對(duì)Bi摻雜多孔玻璃發(fā)光性能的影響。用γ射線誘導(dǎo)空氣氣氛處理獲得