Er_3_Ce_3_共掺铋锗酸盐玻璃及其光纤的制备和光谱性质

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一种Er 3+／Yb 3+共掺锗碲铋钾玻璃的光谱性质

赵纯张勤远陈东丹姜中宏
（华南理工大学光通信材料研究所，广东广州５０４）１６０
摘
要：用熔融法制备了Ｅ¨／ｂ共掺ＴＯ－ｅ２Ｂ３ｒＹ¨ ｅ２ＧＯ－ｉ－Ｏ玻璃样品，ＯＫ对玻璃进行了
差热分析并测试了玻璃的吸收光谱和上转换光谱．用Ｊｄ — ｆｈ理论计算了Ｅｊ／ｂ应ｕｄＯｅｒＹ “
有：１利用宽禁带半导体材料直接制作蓝绿光波（）段的半导体激光器，光束质量不尽人意；２利用但（）非线性频率变换技术对固体激光进行倍频，这种技
获得高效率的上转换红绿光发射，但玻璃的机械强
度、晶稳定性和化学稳定性很差，际应用困难，析实
物玻璃的声子能量很低，离子在这些玻璃中可以铒
储、海底通信、大屏幕显示（需要蓝绿光构造全色显示）检测、、生命科学、激光医疗、生物标定等领域有着广泛的应用 ¨ ，年来，近１引起人们的研究兴３益趣．获得固体激光器蓝绿光激光输出的方法主要
科学与技术学院讲师，主要从事材料学研究． — ａ：ｈｏＥｍｉｚａ．ｌ
术得到的光束质量高，系统复杂，但造价高；３采（）
用掺稀土玻璃或光纤材料的上能级转换技术将可能
获得品质优异的蓝绿光激光输出，种方法的优点这
射率（大于２０，．）锗酸盐玻璃拥有良好的化学稳定

【国家自然科学基金】_锗酸盐玻璃_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词铋锗酸盐玻璃氟氧锗酸盐玻璃光谱性质二价碱土金属氟化物上转换发光上转换 er3 /tm3 /yb3 共掺推荐指数 1 1 1 1 Nhomakorabea 1 1
2013年序号
科研热词 1 铋离子掺杂锗酸盐玻璃 2 红外发光 3 光学性质
推荐指数 1 1 1
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2011年科研热词锗酸盐玻璃银铋锗酸盐玻璃连续激光表面等离子体共振红外光谱特性稀土碱金属离子激光器氟锗酸盐玻璃掺tm2o3的fge玻璃光谱学光纤材料上转换发光 tm3+/yb3+共掺 judd-ofelt理论 judd-ofelt(j-o)理论 2μ m 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6
2014年科研热词推荐指数 ag纳米颗粒 2 铋锗酸盐玻璃 1 表面等离子体共振(spr) 1 等离子体共振 1 中红外发光 1 上转换发光 1
2009年序号 1 2 3 4
科研热词增益截面吸收截面发射截面 ho3+掺杂锗酸盐玻璃
推荐指数 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词锗酸盐玻璃微晶玻璃预制棒锗酸盐氧氟玻璃锗酸盐氟氧化物玻璃能量转移能量传递纳米微晶红外发射光谱白光界面缺陷氟氧锗酸盐玻璃机理发光特性化学腐蚀光学材料上转换发光 tm~(3+)和ho~(3+)双掺 er3+/yb3+/tb3+共掺

Yb3+／Er3+／Tm3+共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

ＰＲＩ — ＬＲＬＮＢＡＥＫＮＥＭＥ —ＡＤ
９０／ＳＮＲ型分光光度仪，量范 ห้องสมุดไป่ตู้为３０２００ＵｖＶＩ／Ｉ测０～００ｎｍ；荧光光谱采用法国ＪＹ公司的ＴＡ５ — ＩＸ５０型荧光
光谱仪测试，用９０ｎＤ作为激发源；Ｒｍａ８ｍＬａｎ光谱采用Ｌｍｂａ公司的Ｄｍｅｓｎ系列Ｒｍａａｄｉｎｉｏａｎ光谱仪测
Ｙ３Ｅ３Ｔ＋ｂ＋ｒ＋ｍ３共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上／／
转换发光研究
王玮，徐时清，鲍仁强，章珏，赵士龙
（国计量学院材料科学与工程学院，浙江杭州３０１）中１０８
摘
要：制备了一种新的Ｙｂｒ／ｍ掺氧氟碲酸盐玻璃。研究了ＺＦ调整Ｙ。ＥＴ掺氧氟碲酸盐玻璃的。Ｅ。Ｔ。共／ｎ２ｂ？／ｍ。／共
１引言１：２１
显示技术与产业是现代信息产业的一个重要组成部分，随着社会信息化程度的提高，实现逼真和大容
量的复杂信息的三维立体显示就更为迫切。近年来，
转换蓝光、绿光和红光，分析了其上转换发光机理。
２实验方法
维普资讯
第３卷７２０年０８
增刊２５月
稀有金属材料与工程
ＲＡＲＥＥＴＡＬＡＴＥＲＬＭＭＬＳＤＧＩＡＮＥＮＮＥＥＲＩＧＮ
Ｖｏ．７，ｕ１１３Ｓｐｐ．２Ｍａ２８ｙ００

【浙江省自然科学基金】_发光性质_期刊发文热词逐年推荐_20140811

推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Байду номын сангаас
科研热词光学材料锗铌酸盐玻璃铥和钬离子荧光粉荧光能量转移红外发射光谱硫卤玻璃硅酸盐玻璃白光led 密度泛函理论固相法吸收光谱发光性质双掺光谱性质上转换 gd~(3+) eu~(2+) er3+ dy~(3+) casi_2n_2o_2 9,9'-螺双芴
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词闪烁晶体透过光谱温度梯度法光谱性质铋锗酸盐玻璃及光纤重金属配合物衰减时间荧光粉稀土磷光材料碲酸盐玻璃畸变放大自发辐射发光性质光产额三重态 x射线激发发光光谱 j-o理论 er3+ (y,gd)bo_3:eu~(3+)
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7
2013年科研热词推荐指数晶体结构 2 荧光性质 1 芴 1 合成 1 光谱性质 1 cd(ⅱ)配合物 1 1,3-二 (4-吡啶基)丙烷 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6
科研热词电化学局域表面等离子体四氰基乙烯 zno量子点 sonogashira偶联反应 ag纳米线
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

【浙江省自然科学基金】_荧光光谱_期刊发文热词逐年推荐_20140811

2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
科研热词推荐指数碲酸盐玻璃 3 光谱性质 3 荧光光谱 2 吸收光谱 2 光学材料 2 上转换发光 2 镱 1 铜配合物 1 铒 1 铋硼锗酸盐玻璃 1 铈 1 量子效率 1 透明微晶玻璃 1 超宽带光纤放大器 1 表面增强拉曼光谱 1 荧光特性 1 荧光寿命 1 荧光俘获 1 能量传递 1 缬氨酸 1 砷 1 牛血清白蛋白 1 热稳定性 1 溶液温度 1 浓度猝灭 1 水杨醛 1 氧氟碲酸盐玻璃 1 昌黎原产地 1 掺铥氟氧化物玻璃 1 掺钬锗酸盐玻璃 1 干红葡萄酒 1 增益截面 1 吡啶酰胺 1 双阳极电化学氢化物发生 1 原子荧光光谱 1 光谱性能 1 光致发光光谱 1 低温 1 交叉弛豫效应 1 三维荧光光谱 1 三维立体显示 1 tm3+掺杂锗酸盐玻璃 1 ni2+掺杂 1 n,n'-杂环碱 1 judd-ofelt参数 1 dna作用 1 cdse/zns点 1 1.53μ m波段荧光 1
拆分 1 抗菌活性 1 抗肿瘤活性 1 微晶玻璃 1 形貌 1 异源表达 1 小牛胸腺dna 1 密度泛函理论 1 坩埚下降法 1 圆二色光谱 1 固相法 1 吸收光谱 1 发射截面 1 发光性质 1 双阳极电化学氢化物发生 1 双掺 1 原子荧光光谱 1 化学氧化法 1 共聚物 1 光谱特性 1 光致发光 1 光学材料 1 亚甲基蓝 1 二乙烯三胺 1 乙酸辛酯 1 上转换发光 1 上转换 1 zj0777 1 x射线衍射 1 tm~(3+)掺杂 1 tm3+/dy3+共掺 1 tio_2纳米晶 1 sio2杂化胶体球 1 s)-1-苯乙醇 1 oh基 1 lu2o3:eu 1 ho3+/pr3+共掺 1 gd~(3+) 1 eu~(2+) 1 eu(ttfa)3 1 er3+离子 1 er3+ 1 dy~(3+) 1 dna作用 1 casi_2n_2o_2 1 9,9'-螺双芴 1 5-甲基-4-异噁唑甲酰肼 1 5-甲基-4-异嘑唑甲酰肼 1 3-二(2-甲基丁基)咪唑六氟磷酸盐1 2-苯基-4-硒唑甲酸 1 2-吡啶甲酰胺 1 1.53μ m波段荧光 1 1 1 (r 1

Ce3+离子激活及敏化的几种发光材料的制备及其性能研究

Ce3+离子激活及敏化的几种发光材料的制备及其性能研究Ce3+离子是一种常见的稀土离子，具有良好的发光性能。

在材料科学领域，Ce3+离子被广泛应用于发光材料的制备与敏化中。

本文将介绍几种Ce3+离子激活及敏化的发光材料的制备方法以及其性能研究。

首先，我们来介绍一种基于Ce3+离子的发光材料制备方法。

通常，Ce3+离子的激活材料是一种单晶材料，如YAG（氧化铝铥钇）和YPO4（磷酸铝钇）。

制备这些材料的方法主要有溶胶凝胶法、固相法和熔盐法。

其中，溶胶凝胶法是一种常用的方法。

该方法将金属盐溶解在适当的溶液中，然后通过加热使其蒸发，形成胶体溶液。

最后，将胶体溶液在高温条件下煅烧得到所需的单晶材料。

其次，我们来研究Ce3+离子激活的发光材料的性能。

Ce3+离子的激活材料具有发光性能突出的特点。

例如，Ce3+离子激活的YAG材料在近紫外和蓝光区域具有良好的发光性能，其发光峰值范围约为480-490 nm。

而Ce3+离子激活的YPO4材料在紫蓝光区域具有较高的发光性能，其发光峰值范围约为440-450 nm。

此外，这些材料还具有较高的发光效率和较长的荧光寿命。

接下来，我们来介绍Ce3+离子敏化的发光材料制备方法。

Ce3+离子的敏化材料可以是一种荧光粉，如SnO2（二氧化锡）和ZnO（氧化锌）。

制备这些材料的方法主要有共沉淀法、固相法和溶胶凝胶法。

其中，共沉淀法是一种常用的方法。

该方法将Ce3+离子与所需的基底粉体一起溶解在适当的溶液中，然后通过加热使其蒸发，形成所需的敏化荧光粉。

最后，我们来研究Ce3+离子敏化的发光材料的性能。

Ce3+离子敏化的发光材料具有较高的发光性能。

例如，Ce3+离子敏化的SnO2荧光粉在紫外-可见光区域具有良好的发光性能，其发光峰值范围约为380-400 nm。

而Ce3+离子敏化的ZnO荧光粉在紫外光区域具有较高的发光性能，其发光峰值范围约为380-390 nm。

此外，这些材料还具有较高的发光效率和较长的荧光寿命。

可调白光发射的Ce-Tb-Eu共掺钙硼硅酸盐发光玻璃

可调白光发射的Ce-Tb-Eu共掺钙硼硅酸盐发光玻璃冯永安;雷小华;任林娇;金雷;杜晓晴;陈伟民【摘要】采用高温熔融法制备了Eu单掺和Ce-Tb-Eu共掺的钙硼硅酸盐发光玻璃.使用荧光分光光度计测量了样品的发射与激发光谱,并通过激发、发射光谱和CIE 色度坐标对其发光特性进行了研究.结果表明:改变玻璃基质提高其光学碱度,可以大幅度增加Eu3 +/Eu2比例,增强Eu3+的红光发射.在378 nm单色光激发下,Ce-Tb-Eu共掺发光玻璃的发射光谱中同时观测到了蓝光、绿光和较强的红光特征峰.通过调节Tb、Eu的比例,可以使样品发射光谱的色坐标在白光区域内变化,实现白光调控.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】5页(P303-307)【关键词】高温熔融;发光玻璃;光学碱度;白光LED【作者】冯永安;雷小华;任林娇;金雷;杜晓晴;陈伟民【作者单位】重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】O433.41 引言与传统光源相比，白光发光二极管(LED)具有响应时间快、无汞污染、功耗低、体积小等特点，已经成为当今世界发展的阳光产业，显示出良好的发展前景[1-2]。

目前，光转换效率和热稳定性能优良的荧光体，特别是可被蓝光和近紫外光有效激发的高效红色荧光体还极其缺少。

商业化白光LED主要由蓝光芯片激发黄光荧光粉组合发出白光[3]，由于缺少红光成分，存在显色指数低、色温偏高的缺点。

【浙江省自然科学基金】_增益特性_期刊发文热词逐年推荐_20140812

2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词推荐指数增益截面 2 光学材料 2 镱 1 铒 1 铋酸盐玻璃基质 1 铈 1 透明微晶玻璃 1 超宽带光纤放大器 1 能量传递 1 稀土 1 碲酸盐玻璃 1 数值模拟 1 放大特性 1 掺铒光纤放大器 1 掺钬锗酸盐玻璃 1 吸收光谱 1 发射截面 1 光谱性质 1 光纤通信 1 tm3+和ho3+掺杂锗酸盐玻璃 1 ni2+掺杂 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7
2013年科研热词速率-传输方程硫系玻璃数值模拟掺tm2+硫卤玻璃光纤增益特性中红外增益中红外发光推荐指数 2 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词推荐指数频差 1 谐振腔 1 缓变基区 1 缓变发射结 1 等离子体共振 1 热电特性 1 微片激光器 1 双异质结双极晶体管(dhbt) 1 光谱特性 1 中红外发光 1 inp 1 ingap 1 gaassb 1 ag纳米颗粒 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词高效率软开关谐振有-无机复合材料增益特性变换器光谱参数 tm3 离子
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

【国家自然科学基金】_er3_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词配合物能量传递立方晶相稀土玻璃陶瓷热稳定性热分析动力学抗菌悬浮技术微乳液法六方晶相下转换上转换发光玻璃上转换发光材料上转换 nayf4∶yb3+,er3+ er3+/yb3+ dna
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词推荐指数磷酸盐 1 激光材料 1 混合形成体 1 掺铒碲酸盐玻璃 1 微晶玻璃 1 声子能量 1 光谱性质 1 光谱参数 1 上转换 1 yb3+ 1 er3+/yb3+∶sr3la2(bo3)4晶体 1 er3+ 1 1.53μ m发光 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词钡镓锗玻璃蓝色长余辉荧光淬灭纳米晶稀土共掺杂白光led 微波合成光致发光上转换材料 yag∶ce sr2al6o11:eu2+,er3+ ln3 er3+掺杂
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

三氧化二铋的制备、表征及其光催化性能研究的开题报告

三氧化二铋的制备、表征及其光催化性能研究的开题报告1. 研究背景随着环境污染问题的日益严重，纳米材料作为绿色环保材料备受关注。

三氧化二铋（Bi2O3）由于其优异的光催化性能而备受关注。

Bi2O3具有广泛的应用前景，如污水处理、空气净化、光电化学能源等领域。

Bi2O3的制备和表征对其应用具有重要的意义。

2. 研究目的本研究旨在制备Bi2O3纳米材料，对其进行表征，并研究其光催化性能。

具体目标如下：1）利用水热法合成Bi2O3纳米材料；2）通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对Bi2O3进行表征；3）通过光催化降解染料等实验研究Bi2O3对光催化的响应。

3. 研究方法1）制备Bi2O3：采用水热法制备Bi2O3纳米材料。

将Bi(NO3)3∙5H2O和NaOH混合溶液在水热条件下反应，通过离心、洗涤、干燥等步骤制备出Bi2O3。

优化水热反应条件，控制Bi2O3的粒径和形貌。

2）表征Bi2O3：采用XRD、SEM等手段对制备的Bi2O3进行表征。

XRD分析样品的晶体结构和晶体形貌，SEM观察样品的表面形貌和微观结构。

3）光催化实验：利用可见光下的光催化反应研究Bi2O3的光催化性能。

以亚甲基蓝为探针，对Bi2O3进行光催化降解染料的实验，考察其光催化降解效果。

通过调控光照条件、反应时间等参数，研究Bi2O3对光催化反应的响应特性。

4. 预期结果本研究预期将制备出粒径和形貌均匀的Bi2O3纳米材料；通过对Bi2O3的表征得到其晶体结构、晶体形貌和微观结构等信息；通过光催化实验研究Bi2O3的光催化性能，为其在环保领域的应用提供参考。

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无辐射弛豫至中间态能级2 H 11/2、4S3/2 并有一小部
分继续衰减至4F9/2 能级, 然后由这些能级分别返回至基态
I4 I 1 5/
2而发射出可见绿光和红光。显然,
从上转换发光过程来
看, 上转换发光现象的存在对于 1. 5 Lm 波段荧光发射跃迁是
不利的, 它消耗掉了入射的一部分泵浦光子, 降低了泵浦效率。
至4I 11/ 2能级上。处于4 I 11/2能级上一部分 Er3+ 离子无辐射弛豫
至4I 13/ 2能级进而产生 1. 5 Lm 波段荧光发射跃迁 ( 4I 13/ 2
y4I15/ 2), 而另外一部分 Er3+ 离子则再次吸收一个泵浦光子( 即
激发态吸收, ESA) 跃迁至4 F7/ 2能级, 这部分 Er3+ 离子迅速通过
y4I 15/ 2能级间的辐射跃迁, 如图 2 所示。61 nm 附近的上转换发光主要来自于 Er3+ 离
子4I 11/ 2能级的激发态吸收[6] : 首先, 在 975 nm 波长激励下,
Er3+ 离子通过基态吸收( GSA) 一个泵浦光子, 由基态4I15/2 激发
工作于 1. 5 Lm 波段的掺 Er3+ 光纤放大器通常采用 1 480 或 980 nm 波长进行泵浦[3,4] 。相比于前者, 采用 980 nm 波长的泵浦方式, 掺 Er3+ 光纤放大器可以实现高输出功率和低噪声系数的放大性能, 但也存在着基态 Er3+ 离子吸收较弱和上转换发光现象比较严重等缺陷。980 nm 泵浦方式下 Er3+ 离子严重的上转换发光现象主要来源于激发态4 I 11/ 2 能级上 Er3+ 离子对于泵浦光子的吸收( 即激发态吸收, ESA) 。因此, 为了抑制激发态吸收提高泵浦效率, 必须尽可能地加快4 I11/2 能级上 Er3+ 离子向 1. 5 Lm 波段荧光发射能级4 I13/ 2 的返回速率, 减少4I 11/ 2能级上 Er3+ 离子荧光寿命。一种方案是在掺 Er3+ 玻璃
Preparation and spectral properties of Er3+ / Ce3+ codoped bismuth- germanate glass and the fibers
ZH OU Ya- xun* * , WANG Jun, CHEN Fen, YANG Gao- bo, WANG Xun- si, SH EN Xiang
测试是在室温下进行, 采用法国 J-Y 公司的 TRIAX 550 型荧光光谱仪收集光信号, 选用带尾纤 975 nm 波长激光二极管( LD) 作为激励源。光纤测量时, 将 LD 尾纤贴紧并对准固定在五维光纤调节架上的铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤一端面, 而将掺 Er3+ 光纤的另外一端伸入到荧光光谱仪接受器的狭缝中, 通过调整光纤调节架使耦合到光纤内的泵浦光达到最大。测试过程中, 输入端的 LD 尾纤与铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤位置保持不变。
( 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江宁波 315211)
摘要: 用高温熔融法制备了 Er3+ / Ce3+ 共掺铋锗酸盐( Bi2O3- GeO2- Ga2 O3- Na2 O) 玻璃, 研究分析了该玻璃中 Er3+ 离子 1. 5 Lm 波段荧光和上转换发光, Ce3+ 离子共掺引入的 Er3+ : 4 I11/2 y Ce3+ : 2F5/2 间能量传递能有效地抑制上转换发光并增强 1. 5 Lm 波段荧光发射。同时, 利用该组分玻璃拉制了包层直径为 125 Lm 的铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤, 1310 nm 波长处光纤传输损耗为 3. 4 dB/ m。通过对 975 nm 波长激励下光纤的放大自发辐射( ASE) 测试表明,铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤可在 1 450~ 1 650 nm 波长范围获得宽带 ASE 光谱, 因此是一种适用于宽带光纤放大器的增益介质。关键词: 铋锗酸盐玻璃及光纤; 光谱性质; 放大自发辐射中图分类号: T Q171. 1+ 1 文献标识码: A 文章编号:1005- 0086( 2009) 02- 0208- 04
( College of Information Science and Eng ineering, Ningbo U niversity, Ningbo 315211, China)
Abstract: Er3+ / Ce3+ codoped bismuth- germanate ( Bi2 O3- GeO2- Ga2 O3-Na2 O) glasses were prepared by conventional mel-t quenched method, and the 1. 5Lm band fluorescence and upconversion emission of Er3+ w ere investigated. The energy transfer from Er3+ : 4 I11/ 2 to Ce3+ : 2 F5/ 2 aroused by Ce3+ codoping can suppress the upconversion emission and enhance the 1. 5 Lm band fluorescence intensity effect ively. Meanwhile, a newly bismuth-germanate erbium- doped fiber ( cladding diameter of 125 Lm) with same glass composition was fabricated, and the propagation loss at 1 310 nm was estimated to be 3. 4 dB/ m. The amplified spontaneous emission ( ASE) from bismuth- germanate erbium- doped fiber at excitation of a 975 nm laser diode was measured and the broad ASE spectrum in the range of 1 450~ 1650 nm was obtained. T he result indicates that the bismuth- germanate erbium- doped fiber is a promising gain medium applied for broadband fiber amplifier. Key words: bismuth- germanate glass and fiber; spectral property; amplified spontaneous emission
光纤研制采用二次拉丝工艺完成, 其预制棒的制备采用管棒组合法。首先用旋转浇铸法得到多模光纤预制棒, 即将包层玻璃熔体注入到预热的圆柱形模具中后, 装配于旋转装置上以 4 000 转/ min 左右的速度旋转 30~ 60 s。然后在形成空心的包层玻璃管中浇铸入纤芯玻璃熔体, 移入至退火炉中进行退火处理得到多模光纤预制棒。其次对由退火处理得到的多模光纤预制棒进行拉细处理, 拉制成直径为 3 mm 左右的玻璃丝形成二次套管法中的芯棒, 再与由上述旋转法得到的空心包层玻璃管组合形成光纤预制棒。最后在拉丝机上拉制出包层直径为 125 Lm 的铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤, 纤芯直径约为 5. 6 Lm。 2. 2 光谱测试
2实验
2. 1 玻璃熔制及光纤拉制 Er3+ / Ce3+ 共掺铋锗酸盐玻璃组分摩尔比为 36Bi2O3-
40GeO2-14Ga2 O3- 10Na2 O- 0. 5Er2O3- xCe2O3( x= 0, 0. 2, 0. 5, 0. 8 mol% ) 。其中, Er3+ 和 Ce3+ 离子是以 Er2O3 和 Ce2O3 成份外掺方式引入。样品制备中所用原料均为分析纯, 将精确称量的玻璃原料充分混合, 倒入铂金坩埚中, 置于温度为 1200 e 左右的硅碳棒电炉中熔化 60 min, 期间通以高纯干燥氧气进行除水处理, 取出后将玻璃熔体注入到预热的方形模具中, 成型后移入退火炉中进行退火, 在低于软化温度 10 e 左右的温度点保温 120 min 后, 以 10 e / h 的速度降至室温。将退火后的玻璃研磨抛光, 制成10 mm @10 mm @ 1. 5 mm 左右的测试样品。
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中引入其它稀土离子例如 Ce3+ 或 Eu3+ 进行共掺[4, 5] , 利用 Er3+ 与这些稀土离子间的能量传递过程, 提高4 I 11/2 y4I 13/2 能级间无辐射跃迁速率。
本文在掺 Er3+ 铋锗酸盐( Bi2 O3-GeO2-Ga2O3-Na2 O) 玻璃中引入了Ce3+ 离子, 研究分析了Ce3+ 离子共掺对于Er3+ 离子1. 5 Lm 波段荧光特性和上转换发光特性的影响。同时利用该组分玻璃研制了铋锗酸盐玻璃掺 Er3+ 光纤, 测试了光纤放大自发辐射( ASE) 谱。研究结果为下一步研制高质量宽带铋基掺 Er3+ 光纤及放大器积累了一定的技术经验。
第 20 卷第 2 期 2009 年 2 月
光电子 # 激光
Journal of Optoelectronics # Laser
V o l. 20 N o . 2 F eb. 2009
Er3+ /Ce3+ 共掺铋锗酸盐玻璃及其光纤的制备和光谱