一、用转移函数方法研究铒离子上转换发光与抽运功率的关系（论文文献综述）
孙婷[1]（2014）在《镁/铟与稀土掺杂铌酸锂晶体缺陷结构与上转换发光性能研究》文中研究说明稀土掺杂的各种光学材料已经成为研究热点，而且以稀土离子为发光中心的上转换荧光技术也具有极大的应用价值和发展前景，这就促使人们在研究传统光学材料的基础上，进一步探索具有更高效发光效果的新型材料。本研究在传统金属元素掺杂铌酸锂（LiNbO3）晶体的同时，掺入不同的稀土离子作为研究对象，并对不同元素、不同浓度的掺杂情况进行了系统的分析及比较，揭示了金属元素与稀土元素掺杂LiNbO3晶体后缺陷结构及光学特性的变化规律，为今后深入研究提供了丰富的理论依据，同时也为制备新型的激光晶体提供了实验指导。本论文采用Ho和Nd两种稀土离子、以及Mg、Yb、In金属离子对LiNbO3晶体进行掺杂改性，以X射线衍射、红外吸收光谱以及紫外吸收光谱测试为手段研究各晶体的内部缺陷结构；通过上转换发光、功率曲线、J-O理论计算分析出各种晶体的上转换发光机制，同时对各试样的抗光损伤能力进行测试计算。在LiNbO3晶体中掺入不同浓度的Ho3+/Nd3+离子，通过测试分析发现，Ho3+/Nd3+离子都首先占据LiNbO3晶体缺陷结构中反位铌的位置，而随着掺入浓度达到或超过一定阈值后就会逐渐取代正常的铌位和锂位。上转换发光的强度开始会随着Ho3+/Nd3+离子浓度的增加而增强，达到一定阈值浓度后则会随浓度增加而减弱。将Ho/Nd：LiNbO3中掺入不同浓度的、可增强晶体抗光损伤能力的金属离子Mg2+，通过测试分析得出：当掺入的Mg2+离子浓度低于其阈值浓度（5mol%）时，Ho3+/Nd3+通过优先占据锂位、小部分占据铌位而形成孤位缺陷中心与团位束缺陷中心；而当Mg2+离子浓度达到或超过其阈值浓度后，Ho3+/Nd3+团位束缺陷中心会迅速解离甚至消失。受团位束缺陷浓度的影响，双掺晶体的上转换发光强度也随Mg2+浓度的增加而呈现先增强、达到阈值后减弱的现象，抗光损伤性能则较未掺杂Mg2+之前提高了约两个数量级。稀土离子Yb3+并不参与发光过程，而是优良的敏化剂。将不同浓度的Yb3+掺入Ho/Nd：LiNbO3并通过测试分析后发现：Yb3+与Ho3+/Nd3+同时优先占据反位铌位置，共同作用下促进了团位束缺陷中心的形成，上转换发光强度也会随着Yb3+浓度的增加而不断增强。选择了阈值浓度比Mg2+更低的不同浓度的In3+与固定浓度的Yb3+共同掺入Ho/Nd：LiNbO3中，分析了晶体的内部缺陷结构。当In3+达到阈值浓度前，浓度的增加可以促进晶体中团位束缺陷中心的形成；但当In3+的浓度达到或超过阈值后，可以解离团位束缺陷结构。研究三掺铌酸锂晶体功率曲线结果发现两种稀土离子（Ho3+/Nd3+）的上转换发光均属于双光子过程，且绿光强，红光较弱。晶体的抗光损伤能力较未掺In3+时有显着增强，并随着In3+浓度的增加而不断增强，但上转换发光强度则较未掺杂In3+时有所减弱。
翟雨来[2]（2013）在《铒镱掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征》文中指出本文利用熔融晶化法制备了铒镱掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷,根据DSC测试结果,确定了热处理制度,通过对样品进行的XRD测试、SEM测试、光透过率测试,得出如下结论：主晶相为CaF2,晶粒尺寸在40-180nm,晶粒在体系中分布均匀,少有团聚和重叠。光透过率在可见光区可达65%-87%,在近红外区可达70%-93%。随着析晶温度的增加,晶粒的尺寸变大,样品的光透过率逐渐降低,析晶温度的高低对透明玻璃陶瓷样品的光透过率影响比较大。在单独掺杂铒离子,铒离子和镱离子共掺后,用980rnm作为激发光源,,铒离子在1535nm处的存在典型发射峰。研究结果表明：随热处理温度的升高,荧光光谱强度.呈先增大后减少的趋势。在单独掺杂铒离子时,荧光光谱强度在热处理制度为成核温度600℃保温1小时,晶化温度740℃保温2小时时最大；在铒离子和镱离子共掺时,荧光光谱强度在热处理制度为成核温度570℃保温1小时,晶化温度840℃保温2小时时最大。
李元耀[3]（2012）在《稀土掺杂材料的光特性及其应用研究》文中指出将光学高科技应用于防伪及激光防护领域一直是国际上的热点，基于稀土掺杂的特殊光吸收与频率变换材料就极具代表性。随着我国市场经济及各项技术的发展，各种假冒伪劣现象层出不穷，这对防伪技术的发展带来了机遇与挑战。稀土掺杂材料因其具有其他材料无法比拟的光学特性，在光学、工业加工、通信、传感等领域都已有广泛的应用，若能把此种材料与光学防伪相结合，制成特殊光谱防伪材料，并配套出一种新型的防伪检测仪器，将会对我国经济发展及稳定具有十分重要的意义。另一方面，随着现代化激光武器与激光侦测技术的普遍应用，信息战已是决定战场甚至战争胜负的关键。在现代和未来战场的发现、瞄准、锁定和摧毁四大环节中，信息战举足轻重。对前三个环节的应对即反发现、反瞄准、反锁定是防摧毁的先决条件。因此，掌握新型的激光防护材料已经迫在眉睫。稀土掺杂材料在其丰富的跃迁能级作用下，能吸收多种波长的激光能量，大幅度降低激光反射率，因而是一种十分具有发展潜力的激光防护材料。本文首先介绍了稀土掺杂材料的主要合成方法，着重介绍了高温固相合成与微波合成新方法。根据微波与介质相互作用的关系，通过石墨与微波的良耦合性质，利用微波能量实现了小介电常数的稀土掺杂材料简便快捷地合成，克服了其他方法合成时间长、对设备要求高等缺点，并设计了一套具有混合加热、保温、隔热、改善加热均匀性等多重作用的微波耦合合成装置。通过高温固相反应法分别合成了Er3+/Yb3+共掺和掺Nd3+的频率下转换防伪涂料，分析了涂料的结构、发光原理并用自制的新型光谱防伪系统检验了其防伪特性。结果表明该涂料激发光和发射光均在人眼不可见的近红外区，比其它防伪涂料更具隐蔽性，而且具有多重防伪能力，使用方便，是十分实用的新型防伪产品。在微波合成新方法中，将微波法应用于防伪材料的研究，首次用微波法合成了CaF2：Er3+/Yb3+粉末，通过XRD测试证实Er3+/Yb3+已经进入基质晶体，并用有质动力理论解释了其形成原理。分析了材料的上转换发光谱以及红光发射较强的原因，最后讨论了该材料以及此种制备方法在防伪领域的应用潜力。在微波合成新方法中，将微波法应用于激光防护材料的研究，首次用微波法合成了稀土掺杂的激光防护涂料，讨论了其反射率与热处理时间及掺杂浓度的关系，确定了最佳合成条件，并用反射光谱、温度、激光测距等实验证明该涂料能很好的对目标实现激光伪装防护。
陈宇[4]（2012）在《稀土(Ho3+,Tm3+,Yb3+)掺杂氟氧化物玻璃光致发光特性研究》文中研究表明氟氧化物玻璃具有声子能量低和物化性能好等特点,是基质材料研究的热点之一,被广泛地应用于固态激光器、光纤放大器、三维显示和防伪技术等领域。本文采用高温固相烧结法分别制备了Tm3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃和Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃。Yb3+离子浓度保持5mol％不变；Tm3+离子浓度分别为0.05,0.10,0.15,0.20,0.25mol％；Ho3+离子浓度分别为0.05,0.10,0.15,0.20,0.25mo1%；又细分为退火处理（A）和未退火处理（U）两个系列。首先,测量了Tm3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃的X-射线衍射谱,结果显示退火后的氟氧化物样品为微晶玻璃,而未退火样品主要成玻璃态；上转换光致发光谱测量结果表明,样品有较丰富的光谱,特别是获得了强的蓝光发射,红光发射。泵浦功率增加,光谱变强；分析了稀土掺杂浓度、退火处理等对上转换发光强度的影响；研究了Tm3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃的上转换机制。其次,测量了Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺的氟氧化物玻璃的上转换光致发光谱。获得很强红、蓝和绿色发射,红光略强于蓝光,绿光稍微弱些。特别是,对样品进行500℃退火两小时后样品的光强发生了显着的变化。最后,分析了一组样品的色坐标及色度图,结果表明Ho3+/Tm3+/Yb3+组合是合成上转换白光发射的最佳组合之一。
盛于邦[5]（2011）在《抗辐照有源玻璃及光纤材料制备与特性研究》文中研究指明有源光纤已被广泛地应用在光纤激光器和光纤放大器中。与传统的有源光器件相比，光纤激光器与光纤放大器具有可靠性好、效率高、光束质量高、重量轻及体积小等优点，特别适合用在一些恶劣的辐照环境中，如核设施内部检测、空间通信等。然而要实现这些应用首先必须解决有源光纤的辐照性能问题。研究表明，高能辐照可在光纤中形成大量色心，从而导致器件性能下降甚至失效。本文中我们研究了伽马射线辐照对掺铒（Er）或掺镱（Yb）硅酸盐玻璃和掺镱双包层光纤光学性能的影响，通过在玻璃组分中引入一定量的铈离子可以有效抑制辐致色心的形成，从而提高了样品的抗辐照性能。利用改进化学气相沉积法（ModifiedChemicalVaporDeposition,MCVD）工艺制作出能够在辐照环境下稳定使用的双包层镱铈共掺光纤。获得的主要成果如下：（1）伽马射线辐照导致的暗化效应可以在玻璃基质中形成大量色心，使样品在400nm附近出现一个非常强的宽吸收带，其吸收带边缘可延伸至近红外区。同时部分Yb3+可通过俘获电离自由电子转变成Yb2+。（2）在980nm半导体激光器（LD）激发下泵浦能量可通过上转换过程从Er3+和Yb3+传递给辐致色心，从而导致荧光寿命下降。在测试过程中辐照过的样品出现了漂白现象。（3）在玻璃中引入一定量的铈离子可以有效抑制辐致色心的形成，提高样品的抗辐照能力。铈离子的吸收带主要位于紫外和中红外波长区域，远离光纤的工作波长。（4）利用MCVD工艺结合溶液掺杂法制备的双包层镱铈共掺光纤具有良好的抗辐照性能，经过0.5kGy剂量的辐照后仍有较高的激光斜率效率，能够在辐照环境中正常使用。
董力强[6]（2009）在《用方波激光激发研究上转换发光的激发过程》文中认为在高密度光存储、红外探测、激光防伪、生物标记、短波长固态激光器、三维显示、医学诊断等领域的应用前景促进了稀土离子上转换发光的研究。四十年来,人们广泛研究了掺杂不同稀土离子的玻璃或晶体的上转换发光,取得了长足的进展。目前研究工作的重点仍然是寻找最佳的上转换发光材料和深入理解上转换发光的激发机理。由于稀土离子具有丰富的能级,仅依据光谱、上转换发光强度和激发强度的幂次关系以及能量匹配分析上转换过程的激发机理,往往只能罗列出各种可能的跃迁过程,而不能唯一地确定其中哪种过程是主要的。本论文工作的目的是通过对上转换发光动力学过程的研究,对一些体系中上转换发光的激发途径得到明确的认识。本文研究的内容主要分为以下几部分:1.研制了方波电源,主要由多谐振荡、分频、前置放大和驱动电路四部分组成。半导体激光器在方波电源的驱动下,以频率可变的方式发射方波激光。2.用方波电源驱动的808nm、980nmLD激发Er3+掺杂亚碲酸盐氟氧化物玻璃,测量上转换绿光、红光的上升和衰减曲线。建立了速率方程,通过分析上转换发光的上升和衰减曲线,确定其不同的中间能级,从而确定两种波长激发下Er3+离子上转换发光的激发过程。分析了808nm LD激发下Er3+掺杂亚碲酸盐氟氧化物玻璃的绿光出现的明显的“饱和”现象。利用速率方程建立的模型对实验结果进行拟合,得到饱和现象是源于基态和激发态吸收饱和的结论。3.用方波电源驱动980nmLD激发Er3+:碲酸盐玻璃和Er3+-Yb3+:碲酸盐玻璃,测量2H11/2、4S3/2、4F9/2能级的上升和衰减曲线,分析了敏化剂离子Yb3+能量传递对荧光上升和衰减的影响。建立了系统的速率方程,分析了单掺Er3+和双掺Er3+-Yb3+的2H11/2、4S3/2、4F9/2能级的上升与Er3+中间能级寿命和Yb3+上能级寿命的关系,以区分激发态吸收和逐次能量传递两种上转换激发机理,通过对实验曲线的分析,确定Er3+-Yb3+掺杂碲酸盐玻璃上转换发光的动力学过程。4.研究了808nmLD激发下Er3+单掺、980nmLD激发下Er3+-Yb3+共掺体系上转换发光动力学过程的微分方程数值解,通过改变参数来分析Er3+的激发态吸收、Er3+的交叉弛豫、Er3+-Yb3+间的能量传递上转换发光的过程。对每种机理起主要作用的条件进行了讨论。通过与实验拟合,对前面工作用弱激发近似得到的结论作了进一步的验证。
于晓晨[7]（2009）在《稀土掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷的制备与发光特性研究》文中研究表明Er3+和Er3+/Yb3+掺杂磷酸盐玻璃具有对Er3+离子溶解度较高、Er3+离子在磷酸盐玻璃中受激发射截面较大、荧光寿命长、声子能量适中、不易发生荧光淬灭、Er3+/Yb3+间能量传递效率高、上转换强度较弱等优点,因而近年来,作为1.5μm微片激光器和光纤激光器与放大器的良好基质材料,而受到了极大地关注。这些器件在光纤通信、激光测距、相干光学传输等方面有重要的应用。但是,磷酸盐玻璃存在化学和机械稳定性稍差、热导性和软化温度也不如硅酸盐玻璃等缺点,因而在光学性能上和实际应用上也受到一些限制。近来出现了一种新型激光介质材料——稀土离子掺杂的透明玻璃陶瓷,通过调整组分和热处理条件,可以实现对玻璃网络结构和玻璃化能力的调节,达到析晶可控和稀土在纳米晶相中重掺的目的。它兼备晶体和玻璃的一些优点,具有高发光效率、高透过率、高稳定性和发光波段可调等性能。而且其热导性和耐热冲击性比较好,使之更适合用做大功率激光工作物质。为了结合磷酸盐玻璃和玻璃陶瓷的双重优点,我们采用高温熔融法,通过合理设计配比,制备出了一系列Er3+/Yb3+掺杂的透明磷酸盐玻璃陶瓷,应用差热分析（DTA）、x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）或扫描电镜（SEM）、光致发光谱（PL）以及Judd-Ofelt（J-O）理论、McCumber理论和Fuchtbauer-Ladenburg（F-L）方程等手段和方法,详细研究了各组分和热处理制度对玻璃陶瓷的相组成、微观结构以及发光性能的影响,取得了一些重要的结论和创新性成果,为稀土掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷的进一步发展和应用奠定了基础。主要的研究工作和创新性成果有:制备了摩尔组分为37P2O5-31.4CaO-25.6Na2O-6Al2O3-0.25Er2O3-7.5Yb2O3的磷酸盐玻璃陶瓷,研究了Er3+离子在玻璃和玻璃陶瓷中的发光特性。XRD测试表明,玻璃陶瓷中的晶体颗粒组成为YbPO4和ErPO4,晶粒尺寸和析晶速率都随着热处理时间的延长而逐渐增加。通过PL谱测量发现,与玻璃相比,Er3+离子在玻璃陶瓷中的上转换发光强度和1.5μm近红外发光强度显着增大,这与析晶度和纳米晶粒尺寸的变化规律比较吻合。应用J-O理论、McCumber理论和F-L方程较完整地计算、评价了玻璃晶化前后的光谱学参数。确认由于晶化热处理后Er3+离子进入到YbPO4晶格,提高了其配位对称性和有序性,降低了其所处格位的共价性,导致其Ω2显着减小,从而显着提高了其上转换发光性能以及1.5μm近红外发光效率、有效宽度和增益参数等。我们还测量了上述玻璃陶瓷在不同温度下的上转换和近红外发光特性,利用Er3+/Yb3+双掺系统的能级结构和跃迁过程分析了发射强度随温度的变化规律,以及用多声子弛豫（MPR）理论分析了Er3+离子4I13/2能级的寿命随温度升高而降低的原因。这些结果对进一步优化激光器和高增益光纤器件材料有一定的指导作用。制备并研究了Ce3+/Er3+/Yb3+掺杂的透明磷酸盐玻璃陶瓷的发光特性。发现引入Ce3+后,通过Er3+和Ce3+之间的能量传递(Er3+:4I11/2+Ce3+:2F5/2→Er3+:4I13/2+Ce3+:2F7/2),可以加快Er3+离子从4I11/2到4I13/2能级的无辐射跃迁速率,从而有效抑制975nm激光二极管（LD）抽运下的磷酸盐玻璃陶瓷中的可见上转换发光,改善Er3+在1.5μm附近波段的发光性能,使Ce3+/Er3+/Yb3+掺杂的透明磷酸盐玻璃陶瓷更适合作为光纤放大器和激光器的增益介质材料。制备了含有LiPO3单相和LiPO3与TiP2O7复合相的透明发光玻璃陶瓷,确定了热处理条件对Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的晶粒尺寸、透光率、上转换发光以及1.5μm近红外发光性能的影响,为进一步研究该类稀土掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷提供了依据。晶化后,玻璃陶瓷中的上转换发光明显增强,并随着热处理温度的升高或时间的延长进一步增加。纳米晶的析出对Er3+离子在1.5μm处的近红外发光也有积极的影响,其发射峰出现了一定的Stark劈裂,谱线也有所加宽。由光谱性质测试和对光学性能参数的计算表明,该类玻璃陶瓷与同组分玻璃相比,具有更宽的1.5μm的发射带宽,更强的1.5μm近红外发光强度和上转换发光强度。其1.5μm近红外荧光的品质因数σe×τmea和增益参数σe×Δλeff均优于ZBLAN玻璃。例如480℃热处理4h样品GCA的品质因数和增益参数与ZBLAN玻璃相比,分别增加近33%和22%。
王轶敏[8]（2007）在《掺钕透明氟氧化物玻璃陶瓷激光材料的研究》文中指出采用熔融和晶化技术合成出一系列新组成配方的含CaF2微晶的Nd3+离子掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷材料，并通过DTA、XRD、FEG-ESEM、UV-VIS-NIR分光光度计、付氏变换光荧光光谱仪等对样品进行了表征。 经两步热处理，在最佳热处理制度下获得透明玻璃陶瓷样品。析晶动力学参数析晶活化能Ea和晶体生长指数n为：Si-Al-Ca-Na-O-F体系Ea=308.7kJ／mol，n=1.095；Si-Al-Li-Ca-O-F体系Ea=280.9kJ／mol，n=1.215。表明析晶为扩散控制过程。XRD结果和SEM结果显示主晶相为CaF2，晶相粒径为15nm，晶相体积分数约为20％。可见光透过率为78-87％，近红外透过率为84-93％。由于Nd3+在热处理后优先富集在具有低声子能量的CaF2晶相中，从而改变了配体场，使光荧光谱线在890nm，1060nm，1330nm，特别是1060nm处峰值比原始玻璃强度大，受激发射截面比原始玻璃提高10％，表明该材料有望成为理想的激光材料。
成煜[9]（2006）在《稀土掺杂碲酸盐玻璃放大光纤的研究》文中研究说明光纤通信是20世纪80年代以后发展起来的新型通信方式，具有容量大，无中继传输距离长，可实现全数字通信等特点，已成为今天国际通信的基础。从单波长的SDH技术到多波长的DWDM技术，光纤通信受益于掺铒光纤放大器的发明。在越来越关注效益的今天，宽带放大器的研制已成为如何更有效利用光纤带宽的瓶颈。虽然拉曼放大技术可以实现任一波长的光放大，但是其成本高昂。因此，低成本、宽放大带宽的掺杂稀土光放大技术应运而生。在欧洲已经研发出S+C+L带的基于碲酸盐玻璃的光纤放大器，日本更是达到了实用化。国内在这一领域的研究还处于起步阶段。本文首先以玻璃形成理论为基础，分析了碲酸盐体系的成玻性能，并通过实验研究，确定了Na2O-TeO2-WO3体系的成玻范围，研究了该体系玻璃的微观结构、热性能和析晶性能等。根据光纤制造工艺要求，确定了调整基础玻璃组份的方向和目标。在此基础上，研究了Na2S-TeO2-WO3碲酸盐玻璃体系，该体系玻璃具有较好的成玻性能，同时具有较高的Tg，是目前研究过的碲酸盐玻璃体系中最高的，表明这种玻璃具有较高的耐热损坏性能。但是该体系玻璃的缺点也同样显着，它的热稳定性差，容易发生脆裂，工艺性能不好。然后又研究了Na2O-TeO2-WO3-Al2O3和TeO2-TiO2-La2O3碲酸盐玻璃的形成与性能，研究表明，这两个体系玻璃的Tg和Tx-Tg的综合性能较好，具有良好的工艺性。透过光谱的结果表明这两个体系玻璃的光透过率较高，而且紫外吸收截止边较短，具有宽的透过窗口。它的密度很大，大约是SiO2的2～3倍。这两个体系玻璃掺杂稀土后仍然具有良好成玻性能，没有析晶或矢透现象。经透过率与折射率测试，在此基础上进行光纤设计。稀土掺杂玻璃的吸收光谱表明，掺杂Er3+在976nm附近有巨大的吸收截面，在1531nm附近有一个更大的吸收截面，说明Er3+在碲酸盐玻璃中有更大的泵浦效率和高的发光量子效率。从荧光光谱上看，Er3+在TeO2-TiO2-La2O3玻璃中的半高宽要优于Na2O-TeO2-WO3-Al2O3玻璃。结合拉曼分析作者认为：TeO2-TiO2-La2O3玻璃掺杂格位多于Na2O-TeO2-WO3-Al2O3玻璃，进而导致荧光半高宽的增大。但是Er3+离子在Na2O-TeO2-WO3-Al2O3玻璃中具有更大的放大带宽。同时，Er3+在两种玻璃中掺杂浓度高达10143ppm以上仍然具有良好的溶解性，无“团簇”（clusters）现象，表明碲酸盐玻璃是稀土掺杂的良好基质材料。采用数值计算设计了光纤的波导结构，分析了光纤的传播模式和截止条件，得出了光纤的光学性能，截止波长在1270nm附近；在1550nm附近色散值为-25ps／nm*km；在1550nm附近的模场直径为7.12μm。设计数据表明上述碲酸盐玻璃很好地满足了作为EDFA光纤的要求，对熔接损耗、色散和传输条件等要素基本上达到了最优化。根据衰减理论模型分析了碲酸盐玻璃光纤的衰减和降低衰减的途径或方法。通过模具结构设计，采用整体浇铸和机械加工相结合的方法来制作光纤预制棒。测试了熔体粘度，得到了拉丝过程仿真的基础数据。然后采用掺杂稀土的二氧化硅预制棒对拉丝工艺参数进行了探索，得到了除发热体功率以外的所有工艺参数。总之，作者认为还需要结合玻璃结构的详细分析，进一步探索扩展的Na2O-TeO2-WO3-Al2O3和TeO2-TiO2-La2O3碲酸盐玻璃体系，探索Er3+／Yb3+共掺杂的优化参数，碲酸盐玻璃的机械加工方法和拉丝工艺参数以及降低衰减等有待进一步研究。最后，作者认为需要进一步研究掺杂稀土的碲酸盐玻璃光纤的测试方法和光纤放大系统的测试方法，形成一个完整的研究体系。
李杨[10]（2006）在《掺铒氧化物及氟氧化物玻璃光谱性质研究》文中研究指明本论文主要内容是研究掺Er3+氧化物玻璃以及氟氧化物玻璃陶瓷的光谱性质，希望通过玻璃组分的优化，制备工艺的改进，实现铒玻璃光谱性质和激光性能的优化。在文献综述部分首先对玻璃基发光材料的特点，玻璃基质和激活离子作了简单的介绍。然后说明选择稀土离子作为激活离子的原因，并对本文研究的稀土Er3+的能级结构特点、受激跃迁以及用不同的波长的光进行泵浦时以及不同的离子作为敏化剂时的上转换现象进行说明。最后分别对Er3+掺杂的硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐激光玻璃的研究进展以及Er3+掺杂的氟氧化物玻璃研究进展作了简单的回顾。在第二章介绍了本文的研究方法。详细介绍了玻璃的熔制，测试分析方法以及光谱参数的理论计算方法即Judd—Ofelt理论。在后三章实验部分用高温熔融法制备了Er3+单掺的氧化物玻璃、氟氧化物玻璃陶瓷和Er3+／Yb3+双掺的氟氧化物玻璃陶瓷样品。测量了上述玻璃样品的物理性质、内部结构、吸收光谱、荧光光谱以及上转换光谱。在氧化物玻璃中，由于混合碱效应使Judd—Ofelt参数出现极值。在氟氧化物玻璃陶瓷中Er3+浓度的增加阻止了PbF2晶粒的进一步长大，Er3+富集于PbF2晶粒的表面处。对于Er3+／Yb3+共掺的氟氧化物玻璃陶瓷，我们详细研究并阐明了Yb3+对Er3+的敏化过程。Yb3+的共掺使Er3+在1.53μm处荧光发射半高宽（FWHM）增加。由于该玻璃材料表现出较好的物化性能，因此该材料可望成为宽带光纤放大器的适宜的基质材料。最后是本论文的结论部分，概括了全文的实验研究结果，同时指出了存在的不足与需要改进之处。
二、用转移函数方法研究铒离子上转换发光与抽运功率的关系（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用转移函数方法研究铒离子上转换发光与抽运功率的关系（论文提纲范文）
（1）镁/铟与稀土掺杂铌酸锂晶体缺陷结构与上转换发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 稀土离子的发光性能和上转换发光机制 |
| 1.2.1 稀土离子的光谱特性 |
| 1.2.2 稀土离子的上转换发光机制 |
| 1.3 铌酸锂晶体的研究现状 |
| 1.3.1 铌酸锂晶体的基本性质与结构 |
| 1.3.2 铌酸锂晶体的本征缺陷模型 |
| 1.3.3 铌酸锂晶体的非本征缺陷 |
| 1.3.4 铌酸锂晶体抗光损伤性能的研究 |
| 1.3.5 稀土离子掺杂铌酸锂晶体上转换发光研究现状 |
| 1.4 本课题研究目的、意义和主要内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 晶体生长 |
| 2.1.1 晶体生长工艺 |
| 2.1.2 晶体生长中掺杂剂的选择 |
| 2.1.3 晶体生长过程 |
| 2.1.4 晶体后期加工 |
| 2.1.5 晶体原料配比及工艺参数 |
| 2.2 晶体微观结构的测试 |
| 2.2.1 X射线衍射光谱分析 |
| 2.2.2 红外吸收光谱测试分析 |
| 2.2.3 紫外-可见-近红外吸收光谱测试 |
| 2.2.4 分凝系数测试 |
| 2.3 晶体光学性能测试与分析 |
| 2.3.1 上转换光谱的测试与分析 |
| 2.3.2 抗光损伤能力测试 |
| 2.3.3 Judd-Ofelt理论计算分析 |
| 第3章 Ho单掺和Mg/Ho双掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 3.1 Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 3.1.1 Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 3.1.2 Ho:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 3.2 Ho:LiNbO_3晶体发光性能研究 |
| 3.2.1 Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱与发射机制分析 |
| 3.2.2 Ho:LiNbO_3晶体的J-O理论分析 |
| 3.3 Mg:Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 3.3.1 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的X射线衍射分析 |
| 3.3.2 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 3.3.3 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的紫外光谱分析 |
| 3.3.4 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的分凝系数分析 |
| 3.4 Mg :Ho: LiNbO_3晶体发光性能研究 |
| 3.4.1 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的抗光损伤能力测试 |
| 3.4.2 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱与发射机制分析 |
| 3.4.3 Mg~(2+)掺杂对Ho:LiNbO_3晶体上转换发光的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Yb/Ho双掺与In/Yb/Ho三掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 4.1 Yb:Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 4.1.1 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 4.1.2 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 4.2 Yb:Ho:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 4.2.1 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱 |
| 4.2.2 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射机制分析 |
| 4.2.3 Yb~(3+)掺杂对Ho: LiNbO_3晶体上转换发光的影响 |
| 4.3 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 4.3.1 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的X射线衍射分析 |
| 4.3.2 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 4.3.3 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 4.4 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 4.4.1 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱 |
| 4.4.2 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射机制分析 |
| 4.4.3 In~(3+)掺杂对Yb:Ho:LiNbO_3晶体上转换发光的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Nd单掺与Mg/Nd双掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 5.1 Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 5.1.1 Nd:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 5.1.2 Nd:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 5.2 Nd:LiNbO_3晶体上转换发射性能测试 |
| 5.2.1 Nd:LiNbO_3晶体上转换发光光谱 |
| 5.2.2 Nd:LiNbO_3晶体J-O理论分析 |
| 5.3 Mg:Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 5.3.1 Mg:Nd:LiNbO_3晶体X射线衍射分析 |
| 5.3.3 Mg:Nd:LiNbO_3晶体红外吸收光谱 |
| 5.3.4 Mg:Nd:LiNbO_3晶体紫外吸收边分析 |
| 5.4 Mg:Nd: LiNbO_3晶体发光性能研究 |
| 5.4.1 光散射阈值能量流法测试Mg:Nd:LiNbO_3晶体抗光损伤能力 |
| 5.4.2 透射光斑畸变法测试Mg:Nd:LiNbO_3晶体抗光损伤能力 |
| 5.4.3 Mg:Nd:LiNbO_3晶体上转换发射光谱 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Yb/Nd双掺与In/Yb/Nd/三掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 6.1 Yb:Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 6.1.1 Yb:Nd:LiNbO_3晶体红外吸收光谱 |
| 6.1.2 Yb:Nd:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 6.2 Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 6.2.1 Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发射光谱 |
| 6.2.2 Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光机制 |
| 6.3 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 6.3.1 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体的X射线衍射分析 |
| 6.3.2 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体红外吸收光谱分析 |
| 6.3.3 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 6.4 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 6.4.1 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发射光谱 |
| 6.4.2 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光机制 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）铒镱掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 玻璃陶瓷的概论 |
| 1.2.1 玻璃陶瓷的简介 |
| 1.2.2 玻璃陶瓷的体系 |
| 1.2.3 玻璃陶瓷的合成方法 |
| 1.2.4 玻璃陶瓷的应用 |
| 1.3 氟氧化物玻璃陶瓷的研究进展 |
| 1.4 稀土发光材料概述 |
| 1.4.1 稀土元素组成及性质 |
| 1.4.2 稀土元素的应用 |
| 1.5 稀土掺杂氟氧化物玻璃陶瓷简介 |
| 1.6 本文研究的主要内容及目的 |
| 第二章 实验及原理 |
| 2.1 玻璃陶瓷样品的制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 氟氧化物基质玻璃组分设计 |
| 2.1.3 制备方法及工艺 |
| 2.2 玻璃样品的晶化热处理 |
| 2.3 样品的性能表征 |
| 2.3.1 差示扫描量热分析(DSC) |
| 2.3.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.4 光透过率分析 |
| 2.3.5 荧光光谱分析 |
| 第三章 氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 氟氧化物玻璃陶瓷的表征 |
| 3.2.1 差示扫描量热分析(DSC) |
| 3.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.2.4 光透过率分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铒掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 铒掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的表征 |
| 4.2.1 差示扫描量热分析(DSC) |
| 4.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 4.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 4.2.4 光透过率分析 |
| 4.2.5 荧光光谱分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 铒镱掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 铒掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的表征 |
| 5.2.1 差示扫描量热分析(DSC) |
| 5.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 5.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 5.2.4 光透过率分析 |
| 5.2.5 荧光光谱分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）稀土掺杂材料的光特性及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土掺杂材料的研究进展 |
| 1.2.1 稀土元素的特点 |
| 1.2.2 频率下转换发光 |
| 1.2.3 频率上转换发光 |
| 1.3 稀土掺杂材料相关合成方法的国内外现状 |
| 1.4 防伪技术的研究现状 |
| 1.5 激光防护技术的研究现状 |
| 1.6 本文的工作 |
| 1.6.1 本论文的研究目的 |
| 1.6.2 本论文的研究内容 |
| 第二章 稀土掺杂材料的光特性理论及材料科学基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土离子的光谱理论 |
| 2.2.1 稀土离子的光谱项和选择定则 |
| 2.2.2 稀土离子的电子跃迁过程 |
| 2.2.3 稀土掺杂材料的发光机理 |
| 2.3 相关材料科学基础 |
| 2.3.1 晶体缺陷 |
| 2.3.2 固体在高温下的扩散 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 稀土掺杂材料的合成与表征方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 稀土掺杂材料的主要合成方法 |
| 3.2.1 溶胶——凝胶法 |
| 3.2.2 燃烧法 |
| 3.2.3 沉淀法 |
| 3.2.4 水热法 |
| 3.2.5 低温固相反应法 |
| 3.2.6 高温固相反应法 |
| 3.2.7 微波加热法 |
| 3.3 稀土掺杂材料的表征方法 |
| 3.3.1 物相分析 |
| 3.3.2 微观形貌观测 |
| 3.3.3 荧光性能表征 |
| 3.3.4 光谱防伪性能表征 |
| 3.3.5 激光防护性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 稀土掺杂材料的制备与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料的高温固相合成与分析 |
| 4.2.1 样品的制备 |
| 4.2.2 样品的物相分析 |
| 4.2.3 形成机理探索 |
| 4.3 材料的微波合成与分析 |
| 4.3.1 微波场强的确定 |
| 4.3.2 样品的制备 |
| 4.3.3 样品的物相分析 |
| 4.3.4 形成机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 稀土掺杂材料的光学防伪特性及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型光谱防伪检测系统的设计与实现 |
| 5.2.1 防伪检测系统原理 |
| 5.2.2 防伪检测系统的实现 |
| 5.2.3 防伪检测系统的可靠性验证 |
| 5.3 稀土掺杂频率下转换材料的发光原理与光谱防伪特性 |
| 5.3.1 下转换发光光谱与分析 |
| 5.3.2 下转换发光材料的光谱防伪特性 |
| 5.4 稀土掺杂频率上转换材料的发光机理与光谱防伪特性 |
| 5.4.1 上转换发光光谱 |
| 5.4.2 上转换发光过程 |
| 5.4.3 电荷补偿对上转换发光的影响 |
| 5.4.4 上转换发光材料的光谱防伪特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 稀土掺杂材料的激光防护特性及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 稀土掺杂激光防护材料的合成与物相分析 |
| 6.3 稀土掺杂激光防护材料的反射光谱特性研究 |
| 6.4 稀土掺杂激光防护材料的防护特性研究 |
| 6.4.1 激光测距原理 |
| 6.4.2 激光防护性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）稀土(Ho3+,Tm3+,Yb3+)掺杂氟氧化物玻璃光致发光特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究依据与意义 |
| 1.2 稀土离子的上转换发光机制 |
| 1.3 稀土发光材料的国内外研究进展 |
| 1.3.1 国内研究进展 |
| 1.3.2 国外研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 2 实验与制备 |
| 2.1 实验器材 |
| 2.2 实验样品的制备 |
| 2.2.1 镱铥共掺氟氧化物玻璃的制备 |
| 2.2.2 镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的制备 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 X-射线衍射谱(X-Ray Diffraction) |
| 2.3.2 上转换光致发光谱 |
| 3 镱铥共掺氟氧化物玻璃的晶体结构和光致发光特性分析 |
| 3.1 镱铥共掺氟氧化物玻璃的XRD谱图分析 |
| 3.1.1 未退火样品的XRD谱图分析 |
| 3.1.2 退火样品的XRD谱图分析 |
| 3.2 镱铥共掺氟氧化物玻璃上转换光致发光谱分析 |
| 3.2.1 镱铥共掺氟氧化物玻璃上转换光致发光谱分析 |
| 3.2.2 改变样品泵浦功率值的上转换光致发光谱分析 |
| 3.2.3 退火处理的镱铥共掺氟氧化物玻璃上转换光致发光谱分析 |
| 3.3 镱铥共掺氟氧化物玻璃的上转换发光机制分析 |
| 4 镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的晶体结构和光致发光特性研究 |
| 4.1 镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的XRD谱图分析 |
| 4.1.1 未退火处理的镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的XRD谱图分析 |
| 4.1.2 退火处理的镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的XRD谱图分析 |
| 4.2 镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的上转换光致发光谱分析 |
| 4.2.1 未退火处理的镱钬铥共掺氟氧化物玻璃上转换光致发光谱分析 |
| 4.2.2 改变样品泵浦功率值的上转换光致发光谱分析 |
| 4.2.3 退火处理的镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的上转换光致发光谱分析 |
| 4.3 镱钬铥共掺氟氧化物玻璃的上转换能量传递机制分析 |
| 4.4 镱钬铥掺杂氟氧化物玻璃的色坐标分析 |
| 5 总结 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）抗辐照有源玻璃及光纤材料制备与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 有源光纤在辐照环境的应用及挑战 |
| 1.2 影响有源光纤辐照特性的因素 |
| 1.3 光纤抗辐照加固措施 |
| 2 理论基础与实验过程 |
| 2.1 硅基玻璃的结构缺陷及辐照效应 |
| 2.2 光纤材料的损耗及辐照影响 |
| 2.3 辐照特性表征及相关理论 |
| 2.4 实验过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 有源玻璃的抗辐照性能研究 |
| 3.1 共掺离子选择 |
| 3.2 掺铒硅酸盐玻璃抗辐照性能研究 |
| 3.3 掺镱硅酸盐玻璃抗辐照性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 掺镱光纤材料的抗辐照性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤样品组分 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利 |
（6）用方波激光激发研究上转换发光的激发过程（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 上转换发光的背景 |
| 1.2 上转换发光的应用 |
| 1.3 上转换发光激发机理 |
| 1.3.1 激发态吸收引起的上转换发光 |
| 1.3.2 能量传递引起的上转换发光 |
| 1.3.3 光子雪崩(Photon Avalanche) |
| 1.4 基本理论 |
| 1.4.1 跃迁的基本理论 |
| 1.4.2 稀土离子4f组态内电偶极跃迁的Juud-Ofelt理论 |
| 1.4.3 能量传递 |
| 1.4.4 速率方程 |
| 1.5 上转换发光的实验 |
| 1.5.1 基质材料 |
| 1.5.2 能级寿命的测量 |
| 1.6 论文的研究目的与内容 |
| 2 Er~(3+)掺杂亚碲酸盐氟氧化物玻璃上转换发光激发过程的研究 |
| 2.1 实验与测量 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 测量 |
| 2.2 上转换发光激发机理的研究 |
| 2.2.1 绿光上转换发光激发机理的研究 |
| 2.2.2 光上转换发光激发机理的研究 |
| 2.3 上转换发光饱和现象的分析 |
| 2.3.1 实验 |
| 2.3.2 结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 3 Er~(3+)-yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃上转换发光激发过程的研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.2 绿光上转换发光机理的研究 |
| 3.2.1 上转换绿光速率方程模型 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 光上转换发光机理的研究 |
| 3.3.1 Er~(3+)掺杂碲酸盐玻璃上转换红光发光机理的研究 |
| 3.3.2 上转换红光速率方程模型 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.4 结论 |
| 4 用数值方法分析上转换发光动力学过程 |
| 4.1 Er~(3+)单掺杂体系上转换发光速率方程的数值解 |
| 4.1.1 上转换绿光 |
| 4.1.2 上转换红光 |
| 4.2 Er~(3+)-yb~(3+)双掺体系上转换发光速率方程的数值解 |
| 4.2.1 上转换绿光 |
| 4.2.2 上转换红光 |
| 4.3 结论 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）稀土掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷的制备与发光特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺激光材料的发展 |
| 第三节 玻璃陶瓷 |
| 1.3.1 玻璃陶瓷简介 |
| 1.3.2 玻璃陶瓷的发展概况及国内外研究现状 |
| 1.3.3 玻璃陶瓷的种类及其应用 |
| 第四节 稀土掺杂透明玻璃陶瓷 |
| 1.4.1 稀土掺杂透明玻璃陶瓷的研究进展 |
| 1.4.2 稀土掺杂透明玻璃陶瓷的应用研究 |
| 1.4.3 稀土掺杂透明微晶玻璃面临的问题与展望 |
| 第五节 透明玻璃陶瓷的制备 |
| 1.5.1 透明玻璃陶瓷的制备方法 |
| 1.5.2 玻璃陶瓷的控制析晶 |
| 第六节 本文的工作 |
| 1.6.1 研究工作目的 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 稀土离子光谱理论和实验研究方法 |
| 第一节 稀土元素 |
| 2.1.1 稀土元素的分类和电子层结构 |
| 2.1.2 稀士离子的能级跃迁与光谱特性 |
| 第二节 Judd-Ofelt理论及其应用 |
| 2.2.1 J-O理论简介 |
| 2.2.2 J-O理论模型及其应用 |
| 第三节 吸收截面和发射截面 |
| 2.3.1 基态吸收截面的测量与计算 |
| 2.3.2 发射截面的测量与计算 |
| 第四节 稀土离子的上转换发光 |
| 2.4.1 上转换发光的现象及机理 |
| 2.4.2 上转换发光阶数的判别 |
| 2.4.3 影响上转换发光的因素 |
| 第五节 实验研究方法 |
| 2.5.1 实验研究技术路线设计 |
| 2.5.2 样品的制备 |
| 2.5.3 性能表征 |
| 参考文献 |
| 第三章 含ErPO_4/YbPO_4纳米晶的Er/Yb掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷制备与发光特性 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 玻璃陶瓷的制备与晶化热处理 |
| 3.2.1 玻璃陶瓷的制备与晶化行为 |
| 3.2.2 热处理制度对玻璃陶瓷结构的影响 |
| 3.2.3 微观结构TEM分析 |
| 3.2.4 热处理制度对玻璃陶瓷透光特性的影响 |
| 第三节 J-O理论计算 |
| 第四节 玻璃陶瓷的上转换发光 |
| 3.4.1 上转换发光光谱 |
| 3.4.2 上转换发光机理 |
| 3.4.3 热处理制度对上转换发光的影响 |
| 第五节 玻璃陶瓷的1.54μm近红外发光 |
| 3.5.1 1.54μm近红外发射光谱 |
| 3.5.2 热处理制度对1.54μm近红外发光的影响 |
| 3.5.3 Er~(3+)的1.54μm受激发射截面的计算 |
| 第六节 不同温度下Er~(3+)/Yb~(3+)双掺磷酸盐玻璃陶瓷的发光特性 |
| 3.6.1 Er~(3+)上转换发光的温度效应 |
| 3.6.2 Er~(3+)近红外发光的温度效应 |
| 3.6.3 温度和泵浦功率对Er~(3+)离子~4I_(13/2)能级寿命的影响 |
| 第七节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Ce~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷的发光特性 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 玻璃陶瓷样品的制备 |
| 第三节 吸收光谱与J-O理论计算 |
| 第四节 Ce~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)共掺磷酸盐玻璃陶瓷的光谱性能 |
| 4.4.1 Ce~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)共掺磷酸盐玻璃陶瓷的近红外和上转换荧光光谱 |
| 4.4.2 Ce~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)共掺磷酸盐玻璃陶瓷的发光机理和能量传递 |
| 第五节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 含LiPO_3/TiP_2O_7纳米晶的Er/Yb掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷制备与发光特性 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 玻璃的制备与晶化热处理 |
| 5.2.1 玻璃的制备与晶化行为 |
| 5.2.2 热处理对相组成的影响 |
| 5.2.3 热处理对玻璃陶瓷透光特性的影响 |
| 第三节 J-O理论计算 |
| 第四节 透明玻璃陶瓷的光谱性能 |
| 5.4.1 975nm LD激发下上转换发光性质 |
| 5.4.2 975nm LD激发1.5μm近红外发光性质 |
| 5.4.3不同Yb/Er浓度比的透明玻璃陶瓷的发光性质 |
| 第五节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 个人简历 |
| 学术论文 |
| 研究成果 |
（8）掺钕透明氟氧化物玻璃陶瓷激光材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 本课题的目的及意义 |
| §1.2 稀土激光材料及其应用 |
| §1.3 掺杂透明玻璃陶瓷 |
| §1.4 稀土掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷 |
| §1.5 透明玻璃陶瓷的制备方法 |
| 第二章 实验 |
| §2.1 体系及组成的选择 |
| §2.2 制备方法及工艺 |
| §2.3 结构与性能测试 |
| 第三章 测试结果分析 |
| §3.1 DTA结果分析 |
| §3.2 XRD结果分析 |
| §3.3 扫描电镜分析 |
| §3.4 透过率 |
| §3.5 荧光光谱分析 |
| 第四章 材料性能影响因素的研究 |
| §4.1 材料组成对性质的影响 |
| §4.2 退火对材料的影响 |
| §4.3 热处理制度对材料析晶的影响 |
| 第五章 析晶动力学 |
| §5.1 析晶动力学原理 |
| §5.2 析晶动力学研究 |
| 第六章 稀土离子在透明氟氧化物玻璃陶瓷材料中的作用 |
| §6.1 稀土离子在原始玻璃中所起的作用 |
| §6.2 稀土离子对材料析晶影响 |
| §6.3 稀土离子在晶相中的分布方式 |
| §6.4 稀土离子的特征吸收 |
| §6.5 荧光机理 |
| 第七章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）稀土掺杂碲酸盐玻璃放大光纤的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 光纤通信基础 |
| 1.1 光通信的历史 |
| 1.2 光纤导光原理和光纤基本概念 |
| 1.2.1 全内反射导光原理 |
| 1.2.2 光纤波动光学理论 |
| 1.3 光纤通信的基本原理 |
| 1.3.1 光通信的基本原理 |
| 1.3.2 掺铒放大光纤的光放大机理 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外掺稀土碲酸盐玻璃放大光纤的研究现状 |
| 1.4.2 国内掺稀土碲酸盐玻璃放大光纤的研究现状 |
| 1.5 本论文的目的与意义 |
| 本章参考文献 |
| 2 碲酸盐基础玻璃的研究 |
| 2.1 基础理论和基础数据 |
| 2.1.1 碲酸盐玻璃形成的理论计算 |
| 2.1.2 玻璃态结构和配位结构 |
| 2.1.3 碲酸盐玻璃组成氧化物的微观结构 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 Na_2O-TeO_2-WO_3碲酸盐玻璃的研究 |
| 2.2.1.1 引言 |
| 2.2.1.2 实验内容 |
| 2.2.1.3 实验结果 |
| 2.2.1.4 分析与讨论 |
| 2.2.2 Na_2S-TeO_2-WO_3碲酸盐玻璃的研究 |
| 2.2.2.1 引言 |
| 2.2.2.2 实验内容 |
| 2.2.2.3 测试结果 |
| 2.2.2.4 分析与讨论 |
| 2.2.3 碲酸盐玻璃的组分优化 |
| 2.2.3.1 引言 |
| 2.2.3.2 实验部分 |
| 2.2.3.3 测试结果 |
| 2.2.3.4 分析与讨论 |
| 2.2.4 新优化体系碲酸盐玻璃密度与透过率测试与分析 |
| 2.2.4.1 引言 |
| 2.2.4.2 实验方法 |
| 2.2.4.3 测试结果 |
| 2.2.4.4 结果与讨论 |
| 2.3 小结 |
| 参考文献 |
| 3 掺杂稀土碲酸盐玻璃的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 4 掺杂稀土碲酸盐玻璃的波导结构研究 |
| 4.1 波导结构理论 |
| 4.2 掺杂稀土的碲酸盐玻璃光纤结构的设计 |
| 4.3 碲酸盐光纤性能分析 |
| 4.3.1 碲酸盐光纤衰减分析 |
| 4.3.2 光纤光学指标的分析 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 5 预制棒工艺和拉丝工艺的研究 |
| 5.1 浇铸预制棒的工艺研究 |
| 5.1.1 机械加工法 |
| 5.1.2 模具 |
| 5.2 第二节 拉丝设备结构与控制 |
| 5.2.1 拉丝设备简介 |
| 5.2.2 拉丝工艺简介 |
| 5.3 拉丝工艺参数的研究 |
| 5.3.1 碲酸盐玻璃熔体粘度的测试与分析 |
| 5.3.2 碲酸盐玻璃光纤拉丝工艺参数的选择 |
| 5.3.3 碲酸盐玻璃光纤拉丝步骤 |
| 5.3.4 模拟拉丝实际工艺参数 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 问题与展望 |
| 附录 博士论文期间发表的论文及成果 |
| 1.发表与待发表的学术论文 |
| 2.申请的国家发明专利 |
| 致谢 |
（10）掺铒氧化物及氟氧化物玻璃光谱性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 玻璃基发光材料简述 |
| 1.2 基质玻璃与玻璃中稀土离子的能级 |
| 1.3 Er~(3+)的能级结构特点及受激跃迁 |
| 1.4 Er~(3+)激活的发光玻璃研究进展 |
| 1.4.1 Er~(3+)在氧化物玻璃中发光行为的研究进展 |
| 1.4.2 Er~(3+)在氟氧化物玻璃中发光行为的研究进展 |
| 第二章 基本原理和实验方法 |
| 2.1 Judd-Ofelt理论 |
| 2.2 玻璃的熔制 |
| 2.3 测试分析方法 |
| 2.3.1 玻璃密度测试 |
| 2.3.2 光谱测试 |
| 2.3.3 差热分析 |
| 2.3.4 折射率的计算 |
| 第三章 掺铒氧化物玻璃光谱性质研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 吸收光谱与Judd-Ofelt参数分析 |
| 3.2.2 超灵敏跃迁 |
| 3.2.3 荧光光谱性质 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 掺铒氟氧化物玻璃光谱性质的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺氟氧化物玻璃陶瓷的光谱性质研究 |
| 5.1 实验 |
| 5.2 结构研究 |
| 5.3 光谱性质与上转换机制 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士期间发表的论文 |
四、用转移函数方法研究铒离子上转换发光与抽运功率的关系（论文参考文献）
- [1]镁/铟与稀土掺杂铌酸锂晶体缺陷结构与上转换发光性能研究[D]. 孙婷. 哈尔滨工业大学, 2014(02)
- [2]铒镱掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征[D]. 翟雨来. 长春理工大学, 2013(08)
- [3]稀土掺杂材料的光特性及其应用研究[D]. 李元耀. 天津大学, 2012(05)
- [4]稀土(Ho3+,Tm3+,Yb3+)掺杂氟氧化物玻璃光致发光特性研究[D]. 陈宇. 辽宁师范大学, 2012(08)
- [5]抗辐照有源玻璃及光纤材料制备与特性研究[D]. 盛于邦. 华中科技大学, 2011(07)
- [6]用方波激光激发研究上转换发光的激发过程[D]. 董力强. 北京交通大学, 2009(10)
- [7]稀土掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷的制备与发光特性研究[D]. 于晓晨. 南开大学, 2009(07)
- [8]掺钕透明氟氧化物玻璃陶瓷激光材料的研究[D]. 王轶敏. 长春理工大学, 2007(01)
- [9]稀土掺杂碲酸盐玻璃放大光纤的研究[D]. 成煜. 武汉理工大学, 2006(05)
- [10]掺铒氧化物及氟氧化物玻璃光谱性质研究[D]. 李杨. 浙江大学, 2006(02)