由于中紅外光纖激光在醫(yī)學、大氣監(jiān)測、精密加工、環(huán)保、軍事等領域的巨大應用前景,中紅外玻璃材料的光譜性能優(yōu)化已逐漸成為近些年的研究熱點。對于提升光譜性能,傳統(tǒng)方法主要為改變稀土離子濃度或基質組分。但是由于基質結構的大規(guī)模轉變所產生的外部效應是不可逆的,包括化學不均勻性和缺陷,這就給了解光放大效應的具體動力學過程造成很大的困難。此外,對于玻璃結構進行納米尺度調控也是非常有必要的。本論文的主要目的是對玻璃結構進行不同尺度的調整,以提升中紅外熒光性能,為獲得優(yōu)異的中紅外激光玻璃材料提供理論基礎和實驗基礎。論文主要包括六個部分:論文第一章為文獻綜述部分。主要介紹了中紅外激光的產生原理以及應用,隨后,概述了比較常見的稀土離子和激光玻璃介質,以及微納尺度調控硅酸鹽玻璃結構的原理以及方法,并對于當前適用于該方法的硅酸鹽微晶玻璃材料的研究進展進行了概述,引出了本文的主要研究內容。論文第二章為實驗及理論計算部分。主要介紹了玻璃樣品的制備、主要的性能測試（物化、結構、熱學、電學、光譜學）、光譜理論參數的計算及對應的分析等。論文第三章為玻璃結構的宏觀尺度調整,主要研究了玻璃形成體和中間體比例變化對玻璃結構造成... 

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 中紅外激光材料
        1.2.1 常見中紅外稀土離子及發(fā)光機理
        1.2.2 中紅外玻璃基質概述
    1.3 中紅外光譜調控方法
        1.3.1 宏觀尺度結構調整法概述
        1.3.2 微觀尺度結構調整法概述
    1.4 本文的選題背景及研究內容
2 實驗方法與理論基礎
    2.1 玻璃樣品的制備
    2.2 樣品的測試
        2.2.1 熱學性質測試
        2.2.2 結構性能測試
        2.2.3 光譜性能測試
        2.2.4 電學性能測試
    2.3 理論計算基礎
        2.3.1 結構尺寸計算
        2.3.2 Judd-Ofelt理論計算
        2.3.3 光學截面以及增益計算
        2.3.4 能量傳遞效率計算
3 宏觀尺度玻璃結構調整以及中紅外光譜研究
    3.1 Yb~(3+)/Ho~(3+)共摻硅酸鹽玻璃樣品的制備及性能研究
        3.1.1 玻璃樣品的制備
        3.1.2 玻璃樣品的性能研究
        3.1.3 宏觀法調整結構及性能變化
        3.1.4 宏觀法調整結構對猝滅閾值的提升和相關性能
    3.2 本章小結
4 堿金屬調控玻璃微觀結構以及中紅外光譜研究
    4.1 Er~(3+)單摻鈮酸鍶鋇微晶玻璃的制備
    4.2 Er~(3+)單摻鈮酸鍶鋇微晶玻璃的熱學性能及結構研究
    4.3 堿金屬離子對1.5 微米光譜性能的影響
    4.4 本章小結
5 電極化調控玻璃微觀結構以及中紅外光譜研究
    5.1 Tm~(3+)單摻鐵電微晶玻璃的制備
    5.2 Tm~(3+)單摻鐵電玻璃的熱學性能及結構研究
    5.3 電極化對于玻璃結構以及中紅外光譜性能的影響
    5.4 稀土離子對于鐵電性能的影響
    5.5 本章小結
6 總結
    6.1 結論
    6.2 論文的不足與展望
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Nb2O5含量對Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷體系晶化過程和介電性能的影響[J]. 高健,毛昌輝,唐群,杜軍,李宏濤,章林文.  稀有金屬. 2008(04)
[2]石英玻璃基復合材料的研究進展[J]. 溫廣武,雷廷權,周玉.  材料工程. 2002(01)

博士論文
[1]2.0μm波段稀土摻雜碲酸鹽玻璃光纖及其光譜和激光實驗研究[D]. 袁健.華南理工大學 2015



本文編號：3704941