鉺釹離子共摻雜中紅外2.7μm發光的碲鈉基微晶玻璃制造技術

一種鉺釹離子共摻雜中紅外2.7μm發光的碲鈉基微晶玻璃，該玻璃的摩爾百分比組成范圍為：TeO2:88～92%，Na2O:0～10%，NaF:0～10%，RE2O3:0.5～2%（RE為稀土元素：Er或Nd）。采用鉑金坩堝和硅碳棒電爐熔融方法制備。本發明專利技術的玻璃透明，析晶峰明顯，在3μm附近紅外透過率高，物理化學性質優良，穩定性參數ΔT≥80℃，XRD檢測晶體峰明顯，晶相為Er2Te5O13。在808nm波長的激光二極管泵浦下，微晶化后中紅外2.7μm熒光發射顯著增強，說明本發明專利技術適用于中紅外2.7μm發光的摻鉺離子的碲鈉基微晶玻璃材料的制備及應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及玻璃，特別是一種鉺釹離子共摻雜中紅外2. 7μπι發光的碲鈉基微晶玻璃。
技術介紹
近年來，對于鉺離子摻雜的2. 7 μ m輸出的固體激光器因其波長與水的吸收峰十分接近，引起了人們的關注。在醫療外科手術、光通信、環境污染檢測及人眼安全激光雷達技術等領域具有重要的應用。鉺離子作為2. 7μπι區域各種不同基質中激光的激活離子而得到了大量的研究。鉺離子是通過4111/2 — 4I1372躍遷實現近2. 7 μ m的熒光發射，但是由于下能級％3/2的壽命要比上能級4111/2的壽命長，因此不能得到有效的近3 μ m波長的熒光發射。通常通過引入其它稀土離子，如鐠、鐿、銩、欽、釹等，來降低Er3+離子的下能級壽命，從而得到有效的2. 7 μ m的突光發射(參見在先技術X. Zhu, and N. Peyghambarian, High-powerZBLAN glass fiber lasers:review and prospect, Advances in 0ptoElectronics2010, 2010, 501956-23. , D. F. de Sousa, L. F. C. Zonetti, M. J. V. Bel I, J. A. Sampaio, L.A. 0. Nunes, M. L. Baesso, A. C. Bento, and L. C. M. Miranda, On the observation of2. 8mum emission from diode-pumped Er3+_and Yb3+doped low silica calcium aluminateglasses, App1. Phys. Lettl999, 74 (7), 908-910.,和 H. Zhong, B. Chen, G. Ren, L. Cheng, L.Yao, and J. Sun, 2. 7 μ m emission of Nd3+, Er3+Codoped tellurite glass, J. Appl.Phys. 2009, 106 (8)，083114-3)。釹離子因其能級豐富，且與鉺離子4I13/2能級相接近能級豐富，有利于下能級4I1372上粒子能量轉移，從而獲得增強的2. 7μπι發光。鉺離子的中紅外2. 7μπι激光輸出是在晶體材料中首次獲得的。1967年在LiYF4晶體中首次報道了 3 μ m的脈沖和連續激光輸出。1980年Bagdasarov報道了在Er摻雜的釔鋁石榴石(YAG)晶體中獲得3` μ m波段的IOOmJ激光輸出。1988年，Pollack首次報道了鉺摻雜的ZBLAN氟化物光纖，基于Er3+: 4Iiv2 — 4I1372躍遷，獲得中心波長在2. 78 μ m，輸出能量為75J的激光輸出。2008年，Zhu等在ZBLAN氟化物光纖中獲得瓦級激光輸出，之后研究者們相繼獲得近10瓦及液冷條件下獲得24瓦的激光輸出。但是由于晶體的大尺寸難以制備及稀土離子摻雜濃度小，氟化物玻璃制備條件苛刻，熱穩定性化學穩定性差等缺點，嚴重限制它們在生產科研中的應用。微晶玻璃能充分利用鉺離子在晶體中的強發光及玻璃中的易摻雜優勢，有利于獲得較強的中紅外2. 7 μ m鉺離子發光。碲鈉基玻璃具有較低的聲子能量，且玻璃體系易于晶核的形成及析晶，可獲得透明微晶玻璃。但是，目前國內外對實現中紅外2. 7 μ m發光的鉺釹離子共摻雜的碲鈉基微晶玻璃的研究還未見報道。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于提供一種鉺釹離子共摻雜中紅外2. 7μπι發光的碲鈉基微晶玻璃，該玻璃具有優良的熱穩定性，較好的析晶性能，較好的紅外透過性能，在808nm波長的激光二極管泵浦下能獲得很強的中紅外2. 7 μ m熒光發射。本專利技術具體的技術解決方案如下一種鉺釹離子共摻雜中紅外2. 7μπι發光的碲鈉基微晶玻璃，其特點在于它的摩爾百分比組成為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鉺釹離子共摻雜中紅外2.7μm發光的碲鈉基微晶玻璃，其特征在于它的摩爾百分比組成為：RE為稀土元素：Er或Nd。FDA00002747722700011.jpg

【技術特征摘要】
1.一種鉺釹離子共摻雜中紅外2. 7μπι發光...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭艷艷，張軍杰，馬瑤瑤，黃飛飛，張麗艷，胡麗麗，
申請(專利權)人：中國科學院上海光學精密機械研究所，
類型：發明
國別省市：