采用传统高温熔融法制备了Bi/Yb3+共掺杂锗酸盐玻璃, 通过吸收光谱、近红外光谱和荧光衰减寿命测试, 研究了玻璃样品的近红外发光性质.研究结果表明, 玻璃样品在980 nm 或808 nm 激光激发下, 均能同时观察到Yb3+离子和Bi离子的近红外发光, Yb3+离子与Bi离子之间存在相互能量传递.随着Yb3+离子浓度的增加, 玻璃基质的光学碱度和Yb3+离子到 Bi 离子的能量传递效率均增加, 讨论了能量传递效率的提高对Bi离子发光的增强作用与光学碱度增加对Bi离子发光的削弱作用的竞争影响机制, 获得了Bi/Yb3+离子共掺杂锗酸盐玻璃的近红外发光的机理.

采用高温熔融法制备了高Tb3+离子含量的GeO2-B2O3-SiO2系统磁光玻璃,测试了其Verdet常数和发光性能,探究了玻璃的Faraday效应、发光性能及光学碱度.研究结果表明: Verdet常数和光学碱度均随着Tb2O3含量的增加而线性增大,当Tb2O3摩尔分数为70%时,Verdet常数达到－5 000 min·T-1·cm-1 (632.8 nm),所有磁光玻璃样品随Tb2O3含量变化均发出明亮的黄绿光.由于浓度猝灭效应,高Tb2O3含量缩短了Tb3+离子间距,增强了交叉弛豫效应,降低了发光强度和荧光寿命.

采用熔融法制备了Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3系统玻璃, 使用激发、发射及拉曼光谱分析了光学碱度与玻璃结构及发光性能的关系, 同时绘制了Tb3+、Bi3+和Bi2+的能级图。研究结果表明: Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3玻璃由［BO3］、［BiO3］、［BO4］及［BiO6］共同组成, 且随着光学碱度由0.63增加到0.93, 玻璃的结构逐渐疏松。高的光学碱度使部分Bi3+变为Bi2+, 发出571 nm(2P3/2(2)→2P1/2)的光, Bi3+→Tb3+的能量降低。在光学碱度及Tb3+、Bi3+和Bi2+离子的共同作用下, 随着光学碱度的提高, 玻璃的发光颜色由黄绿色变为白色。

研究了铋掺杂以及铋铒共掺铝钙锗酸盐玻璃的超宽带红外发光性质.采用传统的熔融-退火方法获得所需玻璃.铋离子掺杂钙铝锗酸盐红外发光峰可以分为1 265 nm和1 420 nm处的两个峰,1 420 nm处的峰强度较弱.X射线光电子能谱测试结果表明,玻璃中的铋离子以混合价态形式存在,三价的铋离子可能被还原为低价态铋离子.实验结果表明,铋离子红外发光源于低价态铋离子,可能源于一价Bi+;铒离子掺杂影响铋离子发光,随着铒离子浓度的增加,铋离子红外发光减弱,说明存在铋离子向铒离子的能量传递.

采用高温熔融法制备了Eu单掺和Ce-Tb-Eu共掺的钙硼硅酸盐发光玻璃。使用荧光分光光度计测量了样品的发射与激发光谱, 并通过激发、发射光谱和CIE色度坐标对其发光特性进行了研究。结果表明: 改变玻璃基质提高其光学碱度, 可以大幅度增加Eu3+/Eu2+比例, 增强Eu3+的红光发射。在378 nm单色光激发下, Ce-Tb-Eu共掺发光玻璃的发射光谱中同时观测到了蓝光、绿光和较强的红光特征峰。通过调节Tb、Eu的比例, 可以使样品发射光谱的色坐标在白光区域内变化, 实现白光调控。