WO3含量与除水工艺对Tm3%2b掺杂的碲酸盐玻璃1.8+μm发光的影响.pdfVIP

第4卷第4期 材料研究与应用 V01．4，No．4 2010年12月 MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATl0N Dec．2010 文章编号：1673—9981(2010)04—0363～05 1．8um发光的影响 张伟南，袁健，陈东丹 (华南理工大学光通讯材料研究所，特种功能材料及其制备新技术教育部重点实验室，广东广州510640) 数)]碲酸盐玻璃(以下简称TWZL玻璃)的热稳定性和光谱性质，讨论了WO。含量和除水工艺对1．8 ptm发光的影响．研究发现：掺入一定量的WO。不但可以改善玻璃的热稳定性和提高玻璃转变温度 (Tg)，而且会增强Tm“的1．8／xm发光．但是当WOs含量超过30％时，玻璃热稳定性恶化，出现析晶 现象．除水工艺对发光的影响明显，通入一段时间的氧气可以有效提高Tm3+的1．8“m发光．实验研究 表明，60Te02—30W03—3ZnO-7Laz03玻璃是一种理想的2．0m波段激光器的基质材料． 关键词：碲酸盐玻璃；Tm3+掺杂；热稳定性；光谱性能 中图分类号：TB302．4 文献标识码：A 2．0ttm波段激光具有容易被生物组织吸收，高 出[8-n]．但是该系统的抗析晶热稳定性能较差，并且 的外科手术精度，对人眼安全，覆盖重要分子吸收带 T。较低n21．此外，碲酸盐玻璃中的OH一杂质也会 和对大气穿透能力强等特点[1_]，能够应用于人眼安对Tm3+1．8雎m发光产生猝灭[1引，极大地限制了高 全激光雷达、生物医疗、大气监测等领域1s-63，是近年功率激光的输出[8]．有研究表明，wO。的引入可以 来国际上的研究热点． 显著改善玻璃的抗析晶热稳定性能和提高玻璃化 目前，2．0“m波段光纤研究的重点是Tm3+掺 4’．本文研究了不同WO。含量和除 转变温度Ln 杂的石英玻璃光纤，但由于石英玻璃光纤本身固有 水工艺对Tm3+掺杂的碲酸盐玻璃1．8弘m发光的 的特点，如稀土离子掺杂浓度低、无辐射跃迁几率大 影响，并探讨了Tm3+离子在该玻璃体系中的发光 等导致其在2．0 ttm波段发光效率和激光输出功率 机制． 较低．与石英玻璃相比，碲酸盐玻璃基质具有适中的 em-1)，较高的稀土离子溶解 最大声子能量(约780 1 实 验 能力和较高的折射率(约2．05)等优点，有望在2．0 肛m波段实现激光的高功率输出，实现激光器的小 型化m]． 6La203—1Tinz03 TeOz—ZnO-Na。O系统具有较大的成玻范围，组 Rich- 成比例容易调节．最近几年，F．Fusari，Billy ards，Yuen Tsang等人已经在掺杂Tm”，Tm3+／纯度均为99．99％．WO。和ZnO为分析纯．按配方 Yb3十，Tm3+／H03+和Tm3+／H03十／Yb3+的TeOz— 精确称取混合料15g，混合均匀后倒入铂金坩埚中， ZnO-NazO系统中实现了数毫瓦的2．0 在850℃下熔化25rain后，通人5rain高纯氧气除 ttm激光输 收稿日期：2010—10—20 作者简介：张伟南(1954一)，男。实验师，高中． 材料研究与应用 水．然后将玻璃液倒入预先加热的不锈钢模具中成 h， 型．成型好的玻璃块放入400℃退火炉中，保温3 随炉冷却至室温．将退火后的玻璃研磨抛光，加工成 15mmXl0mmXl．5