硫系(卤)玻璃光致红外发光及漂白暗化效应

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本工作研究了硫卤玻璃的光致红外发光特性。重点研究了熔制工艺和冷却方式对铋单掺和铋与稀土离子共掺硫卤玻璃近红外发光性能的影响。分别进行了DTA、XRD、可见与近红外吸收光谱、近红外发光光谱和荧光寿命等性能测试。实验结果表明:在808 nm激光泵浦下,铋单掺硫卤玻璃位于1230 nm处的近红外宽带发光强度随着熔融温度的降低显著增强。根据对玻璃样品制备过程中氧化还原反应的分析,同时考虑硫卤玻璃的强还原环境,我们将1230nm处的发光归因于低价态铋离子(Bi2+,Bi+)。对富硫和少硫样品所做的对比实验结果支持上述分析,即富硫样品不利于低价铋离子的生成,所以未显示铋离子发光特性。冷却方式对玻璃的发光性能也有明显影响,熔融玻璃液在空气中淬冷的样品有强发光,而水中淬冷的则没有发光。铋镝共掺硫卤玻璃位于1230nm和1310nm处的发光,同样显示出较强的温度和冷却效应,尝试的最佳熔融温度为860℃。同时我们也在铋铥,铋钕共掺的硫卤玻璃中首次发现了适当温度下互增强的近红外宽带发光。 本工作还首次研究了GexAs45-xSe55系统非晶薄膜光致能隙变化。实验结果表明:光致能隙变化与该系统玻璃中锗的含量有关,随着锗含量的增加,光致能隙变化由暗化效应向漂白效应转变。并且首次发现在锗含量X~10时,该玻璃具有较好的光稳定性,适合于制备各种红外光学器件。
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