HO3+ 杂Ge-In-Sb-S玻璃陶瓷光谱特性.pdfVIP

第29卷第6期 中 国 稀 土 学 报 2011年12月 OFTHECHINESESOCIETYOFRAREEARTHS VoII29No．6 JOURNAL Dec．2011 H03+掺杂Ge．In．Sb．S玻璃陶瓷光谱特性 应 磊1，戴世勋h，聂秋华1，林常规2，陈飞飞1，徐铁峰1 (1．宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211；2．宁波大学材料科学与化学工程学院，浙江宁波315211) 品的密度、显微硬度、红外光谱以及在900 nm激光泵浦下的近红外及中红外荧光光谱。结果表明：热处理后样品析出的晶相为In2S3和 Sb2S3颗粒的混合体，晶粒尺寸限制在～100nllfl以内；『『i『原本掺杂在玻璃基质中的H03+富集在析出的In2S3晶体周围引起了H03+局部浓度 的增加。因此，热处理后玻璃陶瓷样品的近红外和中红外荧光强度增加。 ． 关键词：钬离子；硫系玻璃；玻璃陶瓷；红外发光；稀土 中图分类号：TQl71．1+12文献标识码：A 文章编号：1000—4343(2011)06一0694—05 中红外相干光源在多种领域，包括环境监测、 瓷，对比研究了基质玻璃和玻璃陶瓷在密度、显微 nm 红外遥感、生物、医疗和军事对抗等方面都有广泛 硬度、红外透过特性，以及在900 LD泵浦下中 的应用…。稀土离子掺杂的硫系玻璃及硫系玻璃光 红外荧光特性等方面的差异。 纤是作为中红外固体激光器理想的增益介质之 l 实 验 一【2J。硫系玻璃具有较低的声子能量(～350cm。1)、 较好的化学稳定性和玻璃形成能力以及较宽的红 外截止波长等优点旧J，稀土离子掺杂其中多声子 基质玻璃组成(以下均用GSI表示)，原料以单质 弛豫几率较低，并且硫系玻璃具有较高的折射率 和化合物形式加入，其中Ge，In，Sb，s的纯度均 和较大的振子强度，使得稀土离子具有较高的受 为99．999％‘，掺入浓度为0．15％H03+离子(以 激发射截面H一7J。与此同时，国际上研究人员正在 Ho：S，形式掺入)。称取原料15g充分混合后装入 致力于纳米晶硫系玻璃的组成、性能与制备工艺 内表面预先清洗并烘干的石英试管。采用德国莱 的研究，即将材料的纳米化与复合技术相结合，在 宝PT50型真空泵对石英管进行抽真空，同时对装 玻璃的网络结构中引入亚微米至纳米尺度的微晶， 有原料的石英试管进行预加热至100℃以除去原 制备出不同于基质玻璃的硫系玻璃一陶瓷材料，由 料的水，当真空度达1．0×10。3Pa以下时用氢氧 此显著改善其热、机械(如抗热冲击性)和化学稳 焰封接熔断，再放入摇摆炉中升温至950℃后熔制 定性，同时保持玻璃原有的优良光学性能和低成 10 h，取出在水中淬冷后放人退火炉中缓慢退火至 本制备工艺，并取得了较大进展旧一引。 室温以减少玻璃内部的应力。将玻璃加工成中10 在众多的稀土离子中，H03+离子有着丰富的 mm×1．5 mm两大面抛光的样品，再根据差热分析 能级结构，其中H03+：516_+518跃迁和517_518跃 测得的特征温度将各种样品在特定的温度下热处理 迁分别对应于近红外的1．2I．Lm和中红外2．0斗m。不同的时间得到一系列玻璃陶瓷。 本文是在前期稀土离子掺杂的硫卤玻璃中红外发 样品密度采用排水失重法测得；样品表面的 光研究及Tm3+掺杂硫卤玻璃陶瓷基础上¨卜14J，通