导　　师： 彭明营

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 在当今信息化、智能化大发展的时代,提升光纤通讯领域中的数据传输容量,寻求超宽带的光纤放大器已成为光纤通讯行业进一步发展和完善的关键。为此,研究者们一直在寻找具有超宽带近红外发射且能够有效覆盖石英光纤低损耗窗口的光纤增益介质。铋（Bi）掺杂的多组分硅酸盐玻璃不仅具有这种超宽带近红外发光,还具有熔点低、机械和化学热稳定性好、易于制备等优点,逐渐成为研究者们关注的对象。但是目前铋掺杂的多组分铝硅酸盐玻璃仍然存在发光效率低、玻璃组分不均匀、铋近红外发光与玻璃结构关系不明确、铋近红外中心不稳定、玻璃热猝灭现象严重等一系列的问题。本论文针对这些问题,系统地合成了系列铋掺杂的多组分硅酸盐激光玻璃,研究并揭示了玻璃的近红外发光和玻璃结构之间的内在联系。本论文取得的研究成果如下:（1）提高了玻璃中铋的近红外发光效率:在硅酸盐玻璃基质中析出Sr2Ln F7（Ln=La,Gd,Y,Yb,Lu）氟化物纳米晶体可以有效地增强铋的近红外发光。具体地,我们首先在铋掺杂硅酸盐玻璃体系中析出了Sr2Yb F7纳米晶,该氟化物晶体具有较低的声子能,有效降低了铋的无辐射跃迁几率,从而使其近红外发射强度增强了40多倍。此外,我们对铋掺杂的一系列Sr2Ln F7（Ln=La,Gd,Y,Yb,Lu）微晶玻璃的近红外发光特性和析晶动力学过程进行系统的研究。结果发现,随着稀土离子半径的增大,Sr2Ln F7晶体的析晶活化能逐渐减小,铋的近红外发射强度逐渐减弱。该部分工作提出了一种有效增强铋近红外发光的方法,为将来实现高效的、可控的铋宽带近红外发射奠定了基础;同时,析晶动力学过程的研究对我们控制玻璃的析晶过程具有一定的指导意义。（2）改善了铋在玻璃中分布均匀性:以铋不均匀掺杂的钙铝硅酸盐玻璃为例,探索了该玻璃中铋

关 键 词： 铋 近红外发光 铝硅酸盐玻璃 玻璃网络结构 光纤放大器

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