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WO₃含量对Tm³⁺掺杂TeO₂-WO₃-La₂O₃玻璃热学性能及光谱性质的影响

李科峰 , 汪国年 , 胡丽丽 , 张军杰 , 胡俊江

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00429

研究了(90-x)TeO₂-xWO₃-9La₂O₃-1Tm₂O₃(x=10、20、30(mol%))玻璃（以下简称TWL玻璃）的热学性能和光谱性质. 研究发现WO₃的增加可以提高TWL玻璃的热稳定性, 降低玻璃的热膨胀系数. WO₃含量为30mol%时, 玻璃化转变温度T_g达457℃, DTA曲线上无析晶开始温度T_x, 且热膨胀系数降为1.224×10^-5/℃(30～300℃). 玻璃的最大声子能量随WO₃的增加而略微增大. 用J-O理论计算了Tm³⁺离子在TWL玻璃中的光谱参数和部分能级的自发辐射几率、荧光分支比、辐射寿命. 用McCumber理论计算了Tm³⁺离子³F₄→³H₆跃迁的受激发射截面, 在60TeO₂-30WO₃-9La₂O₃-1Tm₂O₃玻璃中, Tm³⁺离子的最大受激发射截面达到9.6×10^-21cm2. 研究结果表明, 60TeO₂-30WO₃-10La₂O₃玻璃具有优良的热学性能和光谱性质, 是一种实现~2.0μm激光输出的理想玻璃基质材料.

关键词: 碲钨酸盐玻璃 , Tm³⁺ , thermal stability , spectroscopic properties

WO_3含量对Tm~(3+)掺杂TeO_2-WO_3-La_2O_3玻璃热学性能及光谱性质的影响

李科峰 , 汪国年 , 胡丽丽 , 张军杰 , 胡俊江

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00429

研究了(90-x)TeO_2-xWO_3-9La_2O_3-1Tm_2O-3(x=10、20、30(mol%))玻璃(以下简称TwL玻璃)的热学性能和光谱性质.研究发现WO-3的增加可以提高TWL玻璃的热稳定性,降低玻璃的热膨胀系数.WO_3含量为30mol%时,玻璃化转变温度T_g达457℃,DTA曲线上无析晶开始温度T_x,且热膨胀系数降为1.224×10~(-5)/℃(30～300℃).玻璃的最大声子能量随WO_3的增加而略微增大.用J-O理论计算了Tm~(3+)离子在TWL玻璃中的光谱参数和部分能级的自发辐射几率、荧光分支比、辐射寿命.用McCumber理论计算了Tm~(3+)离子~(3)F_4>→~3H_6跃迁的受激发射截面,在60TeO_2-30WO_3-9La_2O_3-1Tm_2O_3玻璃中,Tm~(3+)离子的最大受激发射截面达到9.6×10~(-21)cm~2研究结果表明,60TeO_2-30WO_3-10La_2O_3玻璃具有优良的热学性能和光谱性质,是一种实现～2.0μm激光输出的理想玻璃基质材料.

关键词: 碲钨酸盐玻璃 , Tm~(3+) , 热稳定性 , 光谱性质

Tm3+掺杂Bi2O3-SiO2-PbO玻璃的～2μm发光光谱性质

王欣 , 李科峰 , 凡思军 , 白功勋 , 胡丽丽

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12219

用高温熔融法制备了Tm2O3摩尔掺杂浓度分别为0.1％、0.25％、0.5％、0.75％和1％的33Bi2O3-50SiO2-17PbO玻璃.采用DSC方法对该种玻璃的析晶性能进行研究,发现其Tx-Tg为138℃,说明该玻璃抗析晶性能良好.基于其吸收光谱,采用 Judd-Ofelt理论计算了Tm3+离子的J-O参数和部分激发态能级的跃迁几率、荧光寿命和分支比等光谱参量.分析3F4能级寿命随掺杂浓度变化关系,发现产生自淬灭的临界浓度为3.54x 1020 ions/cm3.用McCumber理论计算在33Bi2O3-50SiO2-17PbO玻璃中Tm3+离子3F4→3H6能级跃迁的吸收截面和发射截面,最大吸收截面和最大受激发射截面分别为3.7×10-21和7.2×10-21 cm2.研究结果表明33Bi2O3-50SiO2-17PbO玻璃具有较好的光谱性质,是一种实现～2μm激光的较理想玻璃基质.

关键词: 铋硅酸盐玻璃 , Tm3+掺杂 , 光谱性质

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