采用熔融法制备Pr3+掺杂的50ZrF4-50(BaF2-YF3-AlF3)-xPrF3氟化物玻璃，系统研究了其在不同激发条件下的光致发光和闪烁发光性能。测试结果表明，Pr3+位于可见波段、属于f → f 跃迁（3P0 → 3H4、3 P0 → 3H6、3 P0 → 3F2等）的光致发光最佳摩尔分数为0.6 %，并且随着Pr3+浓度的增加，486 nm 处的荧光寿命从56 ms下降到11 ms，浓度猝灭效应明显；而X 射线激发时，最佳发光摩尔分数上升到1.0 %。Pr3+位于紫外波段的4f → 5d 跃迁光致发光强度随着Pr3+浓度的增加一直增强。这是由于4f → 5d 跃迁能级差大，氟化物声子能量较低，而产生交叉弛豫需要很多声子，故难以发生浓度猝灭效应。当采用X 射线激发时，检测到较强486 nm 的发光，而未探测到紫外发光。

利用在中红外波段具有低损耗的ZBLAN(ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF)氟化物单模光纤搭建了全光纤结构的超连续谱光源，将超连续谱在长波方向扩展到中红外波段。系统以波长为1550 nm的纳秒脉冲半导体激光器作为种子源，采用主振荡功率放大结构实现了级联超连续谱产生。在前级超连续谱产生中将光谱预展宽到2.6 μm，再经掺铥双包层光纤放大器放大位于铥离子增益带宽内的光谱分量，最后抽运10 m长的ZBLAN单模光纤，在光纤色散和非线性效应的作用下，获得了光谱覆盖1.9~4.3 μm范围的中红外超连续谱输出，平均功率为185 mW。

中波红外玻璃综合了优良的透红外性能、大尺寸制备特性和低成本等特点，是很多重要军用系统的关键窗口材料之一。中波红外玻璃材料主要包括氟化物玻璃、铝酸钙玻璃、锗酸盐玻璃、镓酸盐玻璃、碲酸盐玻璃和重金属氟氧化物玻璃等。中波红外玻璃材料目前的基本性能表明了其存在的问题。指出了当前中波红外玻璃的国内外研究现状及其发展趋势。

A new transparent Tm3+-doped ZrF4-based nanocrystallized glass with the composition of 55ZrF4-20BaF2-18.8YF3-5AlF5-1.2TmF3 (mol%) (ZBYA) has been prepared by a conventional melting quenching technique and the subsequent heat treatment processes. The glass characteristic temperatures, the apparent activation energy, and the Avrami parameter for crystallization are estimated on the basis of different scanning calorimetry (DSC). The sizes of grown nanocrystals in the glass matrix appear to be 30-36.5 nm and it is studied as a function of the nucleation temperature, also the peak intensity of the nanocrystalline is studied as a function of the nucleation temperature from the X-ray diffraction (XRD) measurement. The microhardness measurement shows that the Vickers microhardness (Hv) values of the heat-treated glass samples are larger than that of the based glass about 17.26%-42.04%.

在氟铝酸盐玻璃组分中加入适量声子能量低的重金属氧化物TeO₂,得到一种新的氧氟化物玻璃.该材料具有良好的成玻璃性能,适合制作大尺寸红外窗口镜.研究了TeO₂含量对玻璃特征温度、阿贝数和红外透过性能的影响.同时测试了这种玻璃的抗DF激光能力,结果表明:TeO₂含量为15%的玻璃,DF激光破坏阈值达14.95 kW·cm^-2.分析显示,由于玻璃基质的多声子吸收,对激光能量的吸收而引起的热冲击是导致玻璃破坏的主要原因.进一步降低玻璃中水分,可以提高玻璃抗激光破坏性能.

锗酸盐和氟铝酸盐透红外玻璃材料作为窗口或头罩材料具有广泛的应用前景.结合锗酸盐玻璃含有少量水的问题,在成分中引入氟化物,实验表明:随氟化物含量增加,玻璃中羟基含量逐渐降低.同时通过对熔制温度的调整,获得了不合羟基的红外玻璃.针对氟铝酸盐玻璃在冷却过程中易析晶的问题,在氟化物组分中加入少量重金属氧化物TeO2,得到析晶性能好的氧氟铝酸盐玻璃.同时给出了两类红外材料的一些物理、化学性质.

在970 nm LD激发下，研究Tm³⁺,Yb³⁺共掺的AlF3基(AYF，AZF)玻璃能量传递和上转换发光性质。发现对于Tm³⁺的浓度猝灭，蓝光跃迁比近红外荧光跃迁表现更明显；对476 nm蓝光跃迁，AYF和AZF玻璃Tm³⁺最佳掺杂浓度都为0.1 mol-%；而对793 nm的近红外跃迁，Tm³⁺最佳掺杂浓度为0.3～0.5 mol-%。AYF玻璃的Yb³⁺离子最佳掺杂浓度为5 mol-%，AZF玻璃则为8～10 mol-%。Tm³⁺(3F4)→Yb(2F5/2)反向能量传递是引起Yb³⁺离子对上转换荧光的浓度猝灭的重要原因。

在800nm激光二极管激发下, 研究高掺杂Er3+(摩尔比大于3%)的AlF3基(AYF、 AZF)玻璃的红外-可见上转换发光性质。 在AYF玻璃中, 550nm绿光上转换的最佳Er3+掺杂摩尔比为6%, 而在AZF玻璃中为12%。 随着Er3+掺杂量的增加, 红光与绿光上转换发光强度比(Ir/Ig)增加。 这被认为与两个Er3+离子(一个在4I9/2态、 另一个在4S3/2态)的交叉弛豫过程有关。 同时由于此交叉弛豫作用, 上转换红光发射强度I∝Pex1.6。

研究了氟化物玻璃中Tm3+和Ho3+离子的红外吸收光谱性质。用钛宝石激光器作为激发源,研究了Tm3+离子的交叉弛豫过程和Tm3+敏化Ho3+的2Lm的红外发射光谱。研究结果表明:只有当Tm3+离子浓度较高(～2wt%)时,才能发生较强的交叉弛豫过程:随Ho3+离子浓度的增加,2Lm的发光强度增大;当激发光波长为813nm时,2Lm的发光强度最大。

研究了掺铒氟锆酸盐玻璃的光谱和可见光区的发光性质,及其与玻璃中氯含量的关系。结果表明玻璃中阴离子组成对发光性质具有更大的影响。用800 nm钛宝石激光作光泵源,测定了块状玻璃和光纤的上转换发光。在所有样品中都观察到由跃迁产生的.中心波长在550 nm附近很强的发光。研究了影响上转换发光的诸因素。