熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響

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1、熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸

2、鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響第28卷第5期2007年10月發(fā)光CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCEV01.28No.50ct..2007文章編號(hào):1000-70

3、32(2007)05-0699-06熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響鮑家興,周時(shí)鳳,馮高峰,王璽,林耿,邱建榮(浙江大學(xué)硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江杭州310027)摘要:研究了熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃發(fā)光性能的影響.當(dāng)用紫外光和808nm的激光二極管激發(fā)時(shí),分別在425nm和1330nm附近觀(guān)察到可見(jiàn)和寬帶紅外發(fā)光.可見(jiàn)熒光的發(fā)射強(qiáng)度隨著熔制溫度的升高逐漸下降,而紅外發(fā)光強(qiáng)度隨著熔制溫度的升高先是增強(qiáng)然后減弱.對(duì)光致發(fā)光的機(jī)理進(jìn)行了探討.關(guān)鍵詞:鉍;鋁硅酸鹽玻璃;光致發(fā)光中圖分類(lèi)號(hào):0482.31;TQ171PACC:325

4、0F;7855文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1引言在當(dāng)今信息社會(huì),超大容量信息傳輸和超快實(shí)時(shí)信息處理是人們不斷追求的目標(biāo).光纖通信由于其具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)而成為當(dāng)今信息傳輸?shù)闹黧w.1989年摻鉺光纖放大器(EDFA)的出現(xiàn),從根本上改變了光信息處理需通過(guò)光.電.光的傳輸模式,它無(wú)須通過(guò)電的中介而是直接實(shí)現(xiàn)全光的放大,這一技術(shù)可以說(shuō)是光纖通信技術(shù)史上的一次革命,促進(jìn)了波分復(fù)用(WDM)技術(shù)走向?qū)嵱没?但是隨著信息傳輸容量的與日俱增,EDFA的弱點(diǎn)也越來(lái)越明顯:它只能放大位于1.55左右C波段(1530—1560nm)的光信號(hào),這種增益頻譜范圍已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代光纖通信

5、的需要,而且它的增益帶寬也不平坦.基于此,人們提出一種新的構(gòu)想:能否研制出一種超寬帶的光纖放大器,也就是用一根光纖,一個(gè)泵浦源實(shí)現(xiàn)整個(gè)光通訊波段(1260—1625nm)的光放大_2.這種光纖放大器的實(shí)現(xiàn)無(wú)疑將給光纖通訊領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)新的革命.要實(shí)現(xiàn)光通訊全波段的光放大,首先要實(shí)現(xiàn)光通訊波段的超寬帶發(fā)光.稀土離子摻雜的光纖放大器,由于稀土離子的4f軌道內(nèi)電子受外層6s,5d軌道電子的屏蔽對(duì)環(huán)境不敏感,所以即使通過(guò)改變基質(zhì)及稀土離子的共摻雜,也只能在一定程度上增加頻譜范圍,并不能將其擴(kuò)充到全波段,很難獲得期望的超寬帶發(fā)光J.而基于拉曼散射效應(yīng)的拉曼放大器

6、,只要泵浦源的波長(zhǎng)適當(dāng),理論上可以得到任意波長(zhǎng)的信號(hào)放大,但是需要很高的泵浦光功率,而且系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜也增加了對(duì)接的困難.過(guò)渡金屬離子如Ni摻雜的透明微晶玻璃有望實(shí)現(xiàn)超寬帶光放大,因?yàn)樗麄兊陌l(fā)光來(lái)源于d-d軌道躍遷,能在近紅外波段實(shí)現(xiàn)超寬帶發(fā)光J.但是由于其制備工藝要求很高,難以形成低損耗的導(dǎo)波結(jié)構(gòu),應(yīng)用受到了限制.2001年日本的Fujimoto等在鉍鋁共摻雜的硅酸鹽玻璃中發(fā)現(xiàn)了超寬帶近紅外發(fā)光J,引起了人們的關(guān)注,鉍摻雜玻璃與光纖的研究已成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn).但是至今對(duì)紅外發(fā)光源自哪種價(jià)態(tài)的鉍還存在爭(zhēng)議.Fujimoto認(rèn)為是Bi5+產(chǎn)生的J,而我

7、們認(rèn)為應(yīng)該是低價(jià)的Bi如Bi產(chǎn)生的.7_.對(duì)于熔制后可能以多價(jià)態(tài)形式存在玻璃液中的離子,理論上熔制溫度越高離子越趨向于以低價(jià)態(tài)存在,因此,無(wú)論從發(fā)光的機(jī)理還是應(yīng)用而言,開(kāi)展熔制溫度對(duì)鉍離子摻雜玻璃性能的影響都具有重要意義.本文探討了熔制溫度對(duì)具有較強(qiáng)紅外發(fā)光和較好化學(xué)穩(wěn)定性的鉍離子摻雜鋇鋁硅酸鹽玻璃的發(fā)光性能的影響,并對(duì)熒光產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了討論.2實(shí)驗(yàn)按照30BaO?5A12O3?65SIO2?1Bi203(摩爾分?jǐn)?shù),收稿日期:2006.12-26;修訂日期:2007-02-05基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(50672087);國(guó)家科技部”973”(2

8、006CB806000b)資助項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介:鮑家興(1983一),男,湖北人,碩士研究生,主要從事光功能材料