熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响

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1、熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸

2、盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响第28卷第5期2007年10月发光CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCEV01.28No.50ct..2007文章编号:1000-70

3、32(2007)05-0699-06熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响鲍家兴,周时凤,冯高峰,王玺,林耿,邱建荣(浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:研究了熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响.当用紫外光和808nm的激光二极管激发时,分别在425nm和1330nm附近观察到可见和宽带红外发光.可见荧光的发射强度随着熔制温度的升高逐渐下降,而红外发光强度随着熔制温度的升高先是增强然后减弱.对光致发光的机理进行了探讨.关键词:铋;铝硅酸盐玻璃;光致发光中图分类号:0482.31;TQ171PACC:325

4、0F;7855文献标识码:A1引言在当今信息社会,超大容量信息传输和超快实时信息处理是人们不断追求的目标.光纤通信由于其具有无与伦比的优势而成为当今信息传输的主体.1989年掺铒光纤放大器(EDFA)的出现,从根本上改变了光信息处理需通过光.电.光的传输模式,它无须通过电的中介而是直接实现全光的放大,这一技术可以说是光纤通信技术史上的一次革命,促进了波分复用(WDM)技术走向实用化….但是随着信息传输容量的与日俱增,EDFA的弱点也越来越明显:它只能放大位于1.55左右C波段(1530—1560nm)的光信号,这种增益频谱范围已经不能满足现代光纤通信

5、的需要,而且它的增益带宽也不平坦.基于此,人们提出一种新的构想:能否研制出一种超宽带的光纤放大器,也就是用一根光纤,一个泵浦源实现整个光通讯波段(1260—1625nm)的光放大_2.这种光纤放大器的实现无疑将给光纤通讯领域带来一场新的革命.要实现光通讯全波段的光放大,首先要实现光通讯波段的超宽带发光.稀土离子掺杂的光纤放大器,由于稀土离子的4f轨道内电子受外层6s,5d轨道电子的屏蔽对环境不敏感,所以即使通过改变基质及稀土离子的共掺杂,也只能在一定程度上增加频谱范围,并不能将其扩充到全波段,很难获得期望的超宽带发光J.而基于拉曼散射效应的拉曼放大器

6、,只要泵浦源的波长适当,理论上可以得到任意波长的信号放大,但是需要很高的泵浦光功率,而且系统过于复杂也增加了对接的困难.过渡金属离子如Ni掺杂的透明微晶玻璃有望实现超宽带光放大,因为他们的发光来源于d-d轨道跃迁,能在近红外波段实现超宽带发光J.但是由于其制备工艺要求很高,难以形成低损耗的导波结构,应用受到了限制.2001年日本的Fujimoto等在铋铝共掺杂的硅酸盐玻璃中发现了超宽带近红外发光J,引起了人们的关注,铋掺杂玻璃与光纤的研究已成为一个新的研究热点.但是至今对红外发光源自哪种价态的铋还存在争议.Fujimoto认为是Bi5+产生的J,而我

7、们认为应该是低价的Bi如Bi产生的.7_.对于熔制后可能以多价态形式存在玻璃液中的离子,理论上熔制温度越高离子越趋向于以低价态存在,因此,无论从发光的机理还是应用而言,开展熔制温度对铋离子掺杂玻璃性能的影响都具有重要意义.本文探讨了熔制温度对具有较强红外发光和较好化学稳定性的铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃的发光性能的影响,并对荧光产生的机理进行了讨论.2实验按照30BaO?5A12O3?65SIO2?1Bi203(摩尔分数,收稿日期:2006.12-26;修订日期:2007-02-05基金项目:国家自然科学基金(50672087);国家科技部”973”(2

8、006CB806000b)资助项目作者简介:鲍家兴(1983一),男,湖北人,硕士研究生,主要从事光功能材料