祝清德
,
王训四
,
聂秋华
,
姜晨
,
朱敏鸣
,
廖方兴
,
张培全
,
张培晴
,
吴越豪
硅酸盐通报
硫系光纤传像束作为一种红外图像的传输媒质,就是通过光纤将红外光学图像直接从一端传输到另一端,不需要经过传统光纤通信中所需的光电信号转换过程.光纤束传像的基本原则是保证图像像元间互不干扰的独立传输,扩充了光纤只能传输光信号而不能传输图像的功能.类似于可见光波段采用塑料光纤或石英光纤传像,红外图像的传输可以采用红外光纤传像束.在红外光纤和光纤传像束的发展过程中,红外硫系光纤传像束以其特有的红外光学应用优势和不可替代的成纤特性,具备广泛应用于医学、工业、科研、军事、航天等众多科学技术领域的潜力.本文在归纳光纤传像束与其它传像系统相比所具有的优势的基础上,又讨论了影响硫系光纤传像束传像性能的多种因素,并阐述了硫系光纤传像束的特点、应用及其目前面临的主要问题和未来发展趋势.
关键词:
红外光纤传像束
,
像元
,
酸溶法
,
叠片法
,
分辨率
江岭
,
赵浙明
,
李杏
,
吴波
,
密楠
,
王训四
,
刘自军
,
戴世勋
,
聂秋华
硅酸盐通报
保偏光纤是在单模光纤的基础上发展起来的一种特殊光纤,对线偏振光具有较强的偏振保持能力,这种特性使其被广泛的应用于光纤传感、光纤偏振器及各种偏振相干检测器等方面.非石英材料的使用将保偏光纤的透光范围由可见和近红外逐渐向中红外以及远红外扩展,由于对中远红外保偏光纤的研究起步的较晚,目前仍存有以下问题:(1)在中远红外波长范围内传统保偏光纤理论和应用亟待完善;(2)对于中远红外高双折射光子晶体保偏光纤的研究大部分都处于理论阶段,缺少实验验证与应用.本文回顾了中远红外保偏光纤研究历程,然后总结了保偏光纤的偏振保持参数、分类、制备方法及性能测试方法等,最后阐述了中远红外保偏光纤的应用及目前面临的主要问题和未来发展趋势.
关键词:
保偏光纤
,
中远红外
,
光子晶体光纤
,
高双折射
,
消光比
邓圣伟
,
徐铁峰
,
戴世勋
,
王训四
,
聂秋华
,
沈祥
,
章向华
功能材料
用熔融急冷法制备了系列Er3+/Ho3+共掺80GeS2-10in2S3-10CsI硫卤玻璃,测试了样品的状态稳定性、拉曼光谱、吸收光谱以及上转换光谱.在该样品中出现了强烈的绿光(526、549nm)和红光(660nm),分别对应于2H11/2-4I15/2(Er3+)、4S3/2→4I15/2(Er3+)十5S2(5F4)→5I8(Ho3+)和4F9/2→4I15/2(Er3+)+5F5→5I8(Ho3+)的跃迁.研究了Er3+/Ho3+离子在该样品中的上转换发光机制和能量传递机理.在该系列0.6%(摩尔分数)Er2S3/xHo2S3共掺样品中,上转换发光强度随着Ho2S3掺杂量的增加而显著提高,当Ho2S3掺杂量增加至0.6%(摩尔分数)时,绿光(549nm)和红光(660nm)强度达到最大值,此时的绿光和红光强度分别是未掺Ho2S3时的4.2和10倍.绿光和红光均为双光子吸收过程.
关键词:
能量传递
,
上转换
,
Er3+/Ho3+共掺
,
硫卤玻璃
章健良
,
聂秋华
,
戴世勋
,
徐铁峰
,
陈飞飞
,
沈祥
,
王训四
硅酸盐通报
采用传统熔融淬冷法制备了5组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-Ga2O3系统玻璃样品.测试了玻璃样品的密度,折射率和吸收光谱.利用经典的Tauc方程计算了样品的间接允许光学带隙Eopgi,直接允许光学带隙Eopgd和Urbach能量ΔE.根据Duffy等人提出的经验推导公式计算了样品的能量带隙Eg.研究了Ga2O3含量对玻璃样品的密度、折射率、摩尔折射度Rm、金属标准值Mm、光学带隙、能量带隙和Urbach能量的影响,并分析了它们之间的关系.结果表明:随着Ga2O3含量的增加,玻璃样品的密度和折射率逐渐增大,但Ga3+对玻璃折射率的影响要小于B3+;玻璃样品的紫外吸收增强,光学带隙和能量带隙逐渐减小,光学带隙和能量带隙的比值约为1:1.1;Urbach能量逐渐减小,即玻璃中带裂变和缺陷形成的趋势越小.
关键词:
铋酸盐玻璃
,
折射率
,
光学带隙
,
能量带隙
,
Urbach能量
王大刚
,
周亚训
,
戴世勋
,
王训四
,
沈祥
,
陈飞飞
,
王森
功能材料
用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的PbO,研究了PbO对基质样品拉曼光谱以及Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响.结果表明,随着PbO含量的增加,样品的最大声子能量下降比较明显,同时样品的声子态密度也有减小趋势;在975nm波长激光二极管(LD)激励下,随着PbO含量的增加,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换蓝光(480nm)、绿光(546nm)和红光(662nm)的发光强度都有明显增强,且PbO的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响.
关键词:
碲酸盐玻璃
,
上转换发光
,
Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺
范鑫烨
,
徐铁峰
,
沈祥
,
戴世勋
,
聂秋华
,
王训四
,
陈飞飞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00191
采用熔融淬冷法制备了摩尔组成为（100-x）(0.85GeS2-0.15Ga2S3)-xAgCl（x=0,5,10,15,20）硫卤玻璃, 测试了样品的密度、转变温度、析晶温度、可见到中远红外透过光谱、吸收光谱以及折射率参数, 根据Z扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性. 利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.讨论了玻璃的摩尔折射度、金属标准值、光学带隙、Urbach能量对玻璃样品折射率的影响.结果表明：该系统玻璃具有较宽光谱, 从可见到中远红外透过区域（0.46~11.50)μm,可作为潜在的多光谱成像材料.随AgCl含量的增加, 玻璃的折射率随着摩尔折射度增大而增大, 金属标准值、光学带隙与Urbach能量有减小的趋势, 而玻璃的三阶非线性性能得到明显提高.
关键词:
硫卤玻璃
,
optical band gap
,
refractive index
,
Urbach energy
,
thirdorder nonlinearity
李忠秀
,
徐铁峰
,
沈祥
,
戴世勋
,
王训四
,
聂秋华
,
章向华
硅酸盐通报
采用熔融急冷法制备了系列Dy3+掺杂的70GeS2-10Ga2S3-5Sb2S3-10CsI硫卤玻璃样品.测试了样品的可见-近红外和红外透过光谱,分析了Dy3+的光谱吸收及杂质吸收.测试了样品的DTA曲线,分析了样品的热学特性.利用修正Kissinger方程分析了玻璃转变活化能Et、析晶活化能Ec,根据Johnson-Mehl-Avrami方法计算了结晶动力学参数n.研究结果表明:随着Dy3+掺杂浓度的增加,玻璃吸收光谱增强,转变活化能和析晶活化能先增加后减小,x=0.3wt%的玻璃样品最稳定.析晶过程中为两维晶体生长.
关键词:
稀土掺杂
,
硫卤玻璃
,
析晶动力学
,
镝离子
范鑫烨
,
徐铁峰
,
沈祥
,
戴世勋
,
聂秋华
,
王训四
,
陈飞飞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00191
采用熔融一淬冷法制备了摩尔组成为(100-x)(0.85GeS_2-0.15Ga_2S_3)-xAgCl(x=0,5,10,15,20)硫卤玻璃,测试了样品的密度、转变温度、析晶温度、可见到中远红外透过光谱、吸收光谱以及折射率参数,根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性.利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.讨论了玻璃的摩尔折射度、金属标准值、光学带隙、Urbach能量对玻璃样品折射率的影响.结果表明:该系统玻璃具有较宽光谱,从可见到中远红外透过区域(0.46～11.50)μm,可作为潜在的多光谱成像材料.随AgCl含量的增加,玻璃的折射率随着摩尔折射度增大而增大,金属标准值、光学带隙与Urbach能量有减小的趋势,而玻璃的三阶非线性性能得到明显提高.
关键词:
硫卤玻璃
,
光学带隙
,
折射率
,
Urbach能量
,
三阶非线性
吕馨
,
聂秋华
,
徐铁峰
,
戴世勋
,
沈祥
,
王训四
硅酸盐通报
采用熔融-淬冷法制备了GeS2-Ga2S3-PbCl2系列样品玻璃,测试了样品从可见到中远红外的透过光谱和不同升温速率下的DTA曲线,用Kissinger法计算了析晶活化能E和晶体生长指数n.结果表明:该系列玻璃具有较宽光谱,引入PbCl2使玻璃的短波截止波长蓝移,长波截止基本不变.玻璃具有较好的热稳定性,以体积晶化一维生长方式.其中,90 (0.85GeS2-0.15Ga2S3) -10 PbCl2玻璃具有最大的析晶活化能E=134.44 kJ·mol-1,可作为研究硫系玻璃基质与微晶玻璃非线性效应的理想材料.
关键词:
硫卤玻璃
,
透过光谱
,
析晶动力学
王森
,
周亚训
,
戴世勋
,
王训四
,
沈祥
,
陈飞飞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11572
在研制的Er3+/Ce3+共掺低声子能量碲酸盐玻璃(TeO2-Bi2O3-TiO2)中, 分别引入高声子能量WO3、SiO2和B2O3氧化物组分, 测试了玻璃样品400~1700 nm范围内的吸收光谱、1.53 μm波段荧光谱、Er3+离子荧光寿命和拉曼光谱, 结合McCumber理论计算了Er3+离子光谱参数. 结果表明: 高声子能量氧化物组分的引入, 能使声子参与的Er3+/Ce3+离子间能量传递过程变得更为有效, 增加了Er3+离子亚稳态能级4I13/2上粒子数积累, 从而增强1.53 μm波段荧光发射. 另外, 高声子能量氧化物组分的引入还可以增加荧光半高宽(FWHM)和带宽品质因子(σe×FWHM). 研究结果对于获取具有优异光谱特性的掺Er3+光纤放大器(EDFA)的玻璃基质具有实际意义.
关键词:
碲酸盐玻璃; Er3+/Ce3+共掺; 能量传递; 1.53 μm波段荧光
