本文使用垂直坩埚下降法制备了40 mm×40 mm×350 mm的BaF2:5%Y(摩尔分数)晶体, 并对晶体样品进行了掺杂含量、闪烁性能、光学性能和辐照损伤的研究。距离籽晶端0~300 mm范围内的Y3+掺杂浓度(摩尔分数)为5.1%±0.9%。晶体样品的平均光输出为2 100 ph/MeV, 在662 keV处的最优能量分辨率为10.1%。经60Co放射源辐照累积剂量1 Mrad后, 样品在波长220 nm处的透过率由辐照前的87.3%下降至83.5%, 在波长300 nm处的透过率由91.8%下降至89.9%。BaF2:Y晶体的抗辐照性能差于BaF2晶体, 经过累积剂量辐照后, BaF2:Y晶体对波长300 nm光的吸收明显增强。

由于在人眼安全、光电探测、中红外超连续谱产生等方面的应用, 2.0 μm波段中红外激光器引起了人们越来越广泛的关注。本文采用熔融-淬冷法制备了含BaF2纳米晶、Tm3+离子单掺及Ho3+/Tm3+共掺的85SiO2-7.5KF-7.5BaF2(SKB)玻璃陶瓷, 表征了样品的拉曼光谱、吸收光谱、808 nm泵浦下在2.0 μm处的发光性能, 得到了实验过程中Ho3+/Tm3+的最佳掺杂浓度。结果发现, Ho2O3、Tm2O3掺杂浓度均为1.0%时, 2.0 μm处Ho3+: 5I7→5I8发射峰强度达到最大, 并对Ho3+和Tm3+之间的能量转移机制进行了详细分析和讨论。研究表明, Tm3+/Ho3+共掺的BaF2纳米晶SiO2-KF-BaF2玻璃陶瓷有望成为2.0 μm波段中红外固体激光器的增益基质。

采用高温固相法合成了金属离子Li+、Na+、Al3+掺杂的BaF2∶Eu3+荧光粉体.用X射线衍射、扫描电子显微镜、光致发光光谱和荧光衰减曲线分别对其微结构、形貌、发光性能进行表征.实验结果表明, 在266 nm激发下, 与单掺23%Eu3+样品相比, 掺杂摩尔浓度为9%的 Li+、Na+、Al3+样品的611 nm处发光强度分别提高了4.71倍、1.51倍及1.35倍.掺入Li+或Al3+后Eu3+的5D0能级的寿命变长, Na+的掺入使Eu3+的能级寿命变短.相比BaF2∶23% Eu3+样品, 9% Li+、6% Na+、23%Eu3+共掺BaF2样品及9% Li+、12% Al3+、23%Eu3+共掺BaF2样品的发光分别提高1.73倍和3.05倍, 相应的能级寿命均增加.

真空紫外波段存在几个可用于研究电离层物理现象的重要光谱, 其中1356 nm的夜气辉是重要的探测谱段, 通过对该波段辐射强度的探测可反演出电离层电子密度(TEC)及F2层峰值电子密度。 夜气辉发射线中, 1304 nm的发射线与1356 nm光谱间隔很近, 发射强度与1356 nm强度相当, 因此, 要实现对1356 nm夜气辉探测需要抑制1304 nm气辉辐射。 分别对05和1 mm厚的真空紫外级别的氟化钡晶体窗口透过率随温度变化特性进行研究, 结果表明, 氟化钡晶体的短波截止波长随温度的升高向长波方向偏移, 在一定温度范围内, 氟化钡晶体可以很好地抑制1304 nm辐射, 并在1356 nm波段有较高的透过率。 与国外相关文献所报道的通过加热SrF2晶体来抑制1304 nm辐射的方式相比, 利用氟化钡晶体作为短波截止滤光片, 可以将1304 nm的杂散光完全抑制, 同时可以降低仪器功耗, 对于电离层光学遥感探测有着重要的意义。

利用光谱分析手段研究了熔融淬火法制备的Tm和Yb共掺杂的重金属氟化物玻璃ZrF4-BaF2-LaF3-A1F3-NaF的上转换发光性质.在980 nm连续激光的激发下，观察到了较强的363 nm(1D2→3H6)，347nm(1I6→3F4)和291 nm(1I6→3H6)的紫外上转换发光，以及中心位于454 nm，475 nm，643 nm，687 nm和 804 nm的上转换荧光.这些上转换发射所对应的f－f跃迁为1D2→3F4，1G4→3H6，1G4→3F4，3F3→3H6和 3H4→3H6.根据上转换发光强度随泵浦光功率的双对数变化关系得到，347 nm和363 nm的发光分别属于5光子和4光子上转换过程.结果表明：Tm和Yb共掺杂的ZrF4-BaF2-LaF3-A1F3-NaF玻璃可以有效地把近红外波段的激光转化成紫外波段的光.

设计了一维金属/介质多层膜系,膜系由几个周期的高折射率(Al2O3)/低折射率(MgF2)材料所组成.在低折射率材料中插入金属层(Al),对膜系进行了优化,利用电子束蒸发方法制备了该膜系.实验表明,不仅Al层的总厚度直接影响透射谱的形状,在同样Al层总厚度情况下,Al层厚度分布对膜系也有影响.寻找到了最佳Al层分布结果,并通过了实验验证,制备出了能很好抑止BaF2晶体发射光谱的长波成分的膜系.