Er3+/Yb3+ 共掺的碲酸盐玻璃由于其良好的上转换发光性能而得到广泛的研究。本文将氟化物引入碲酸盐玻璃中, 通过熔融法制备了量比为70TeO2-(30-x)ZnO-xZnF2-0.15Er2O3-1.5Yb2O3(x=0,5,10,15,20)的碲酸盐氧氟玻璃样品, 并测试其热稳定性、拉曼光谱以及受激发射光谱。实验结果表明, 随着氟化物含量的提高, Er3+离子的410,555,670 nm上转换发光和2~3 μm波段中红外发光得到增强, 并且红光提高强度比绿光和蓝光更明显。在分析了氟离子引入后对上转换与近中红外波段发光的内在影响机制发现: 碲酸盐玻璃系统中的氟化物一方面促进能量传递过程中Er3+离子的双光子吸收, 促进粒子跃迁至相应的高能级; 另一方面, 引入氟化物后的碲酸盐玻璃的最大能量声子态密度下降也是降低无辐射跃迁概率、提高上转换和中红外发射强度的重要原因。

Optically transparent Er³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺ tri-doped oxyfluoride tellurite based nano-crystallized glass ceramics with the batching composition of 73TeO₂-15ZnO-7ZnF₂-3YF₃-1.5YbF₃-0.3ErF₃-0.2TmF₃ (mol%) is prepared by a conventional melting quenching and the subsequent heat treatment processes. The sizes of grown nano-crystals in glass matrix appear to be smaller than 100 nm from the scanning electron microscope measurement. Visible up-conversion luminescence of the as melted glass and glass ceramics is investigated. The three-color up-conversion luminescence intensities by 980-nm pumping are increased significantly due to the heat treatment, and the blue intensity increases with a higher magnitude than other wavelengths after heat treatment.

探求新的具有优良的热学和光学性能的基质玻璃系统,是获得具有宽带宽和增益平坦的掺Er3+光纤放大器(EDFA)的一种有效途径。制备了一种新型氧氟碲酸盐玻璃TeO2-BaF2-LaF3,并对其热学性能和光学性质进行了测试。应用乍得-奥菲尔特(Judd-Ofelt)理论计算了Er3+离子的J-O理论参量和荧光寿命τ。探讨了氟化物的引入对碲酸盐玻璃结构的改变的影响,并分析了其对玻璃的热学性质和光学性质的影响。实验发现,获得的氧氟碲酸盐玻璃具有优良的热学稳定性(ΔT=156.6 ℃),宽的荧光半峰全宽(72 nm),长的荧光寿命(τ=4.9 ms)以及良好的平坦增益特性。该玻璃系统有望成为新的宽带光纤放大器用基质玻璃材料。