Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃的制备及其特性研究

董高明; 侯蓝田; 黄钢; 胡慧军; 周桂耀

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.036

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Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃的制备及其特性研究

董高明 , 侯蓝田 , 黄钢 , 胡慧军 , 周桂耀

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引用本文:

Citation:

Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃的制备及其特性研究

1.
燕山大学红外光纤与传感研究所, 秦皇岛 066004;
2.
燕山大学亚稳材料制备技术与科学重点实验室, 秦皇岛 066004

作者简介: 董高明(1984-)，男，硕士研究生，现主要从事掺杂光纤及其光谱特性分析的研究。.

通讯作者: 侯蓝田, hlt8068853@163.com ;

中图分类号: TN244

Preparation and properties of Yb3+-doped silicate laser glass

1.
Institute of Infrared Fiber and Sensors, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China;
2.
Key Laboratory of Material Fabrication Technology and Science, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China

Corresponding author: HOU Lan-tian, hlt8068853@163.com ;

CLC number: TN244

摘要: 为了制备Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃,并对其激光特性进行分析,采用富氧气氛下的非化学气相沉积高温熔融工艺,通过Fuchbauer-Ladenburger方法,进行了理论分析和实验验证,取得了所制备硅酸盐激光玻璃的吸收光谱和荧光光谱数据。结果表明,在850nm～1100nm近红外波段为吸收区域,有一宽带吸收峰;吸收主峰位于978nm,次峰位于919nm;其荧光主峰位于1018nm,次峰位于970nm,并理论计算了Yb3+的吸收截面面积、受激发射截面面积及其荧光寿命等特征参量。这一结果对硅酸盐激光玻璃的特性分析是有帮助的,所制备的玻璃材料能够满足激光玻璃的使用要求。
- 材料 /
- 激光技术 /
- Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃 /
- 非化学气相沉积高温熔融 /
- 吸收光谱 /
- 荧光光谱
Abstract: In order to prepare Yb3+-doped silicate laser glass and analyze its laser characteristics, based on the no-chemical vapor deposition high temperature melting process in an oxygen-enriched atmosphere, the data of the absorption and fluorescence spectra of the glass were obtained according to Fuchbauer-Ladenburger(F-L) method. It can be concluded that there are board-band absorption peaks in the absorption band of 850nm~1100nm near-infrared wavelengths. The main absorption peak is at 978nm and the sub-peak value is at 919nm respectively, the main fluorescent peak is at 1018nm with the sub-peak value at 970nm. The integrated absorption cross section, stimulated emission cross section and fluorescent lifetime of Yb3+ were calculated theoretically. This result is useful to characteristic analysis of silicate laser glass. The comprehensive test results show that they can meet the application requirements of laser glass.
- materials /
- laser technique /
- Yb3+-doped silicate laser glass /
- no chemical vapor deposition high temperature melting /
- absorption spectrum /
- fluorescence spectrum

[1]	YU H W,DUAN W T,XU M J,et al.Review of ytterbium-doped laser materials[J].Laser Optoelectronics Progress,2007(5):30-41(in Chinese).
[2]	CHE J B,YANG Y P,LIU Sh,et al.Gain sum arization of Er3+/Yb3+ co-doped phosphate glass fiber amplifiers[J].Laser Technology,2006,30(1):82-85(in Chinese).
[3]	JOSE N P.Super fluorescence from Yb and Yb-Er-doped phosphate llurite glass fiber[J].Optical Fiber Technology,2008,14(4):275-280.
[4]	YANG J H，DAI Sh X，WEN L,et al.Spectroscopic properties of erbium-doped bismuth-based glass[J].Acta Photonica Sinica，2002,31(11):1382-1386(in Chinese).
[5]	FAN T Y.Heat generation in Nd:YAG and Yb:YAG[J].IEEE Journal of Quantum Eleetronics,1993,29(6):1457-1459.
[6]	MAO Y L，DENG P Zh，GAN F X，et al.Spectroscopic properties of Yb3+ in phosphate glass[J].Chinese Journal of Luminescence，2002,23(2):152-156(in Chinese).
[7]	LIN A X,DAI N L,HU L L,et al.Physical and spectroscopic properties of Yb3+-doped germanosilicate glasses[J].Journal of the Chinese Ceramic Socitey，2004,32(5):620(in Chinese).
[8]	QIU G M.Ytterbium-doped laser glass[J].Chinese Rare Earths,2004,25(2):73(in Chinese).
[9]	WEBER W J,LYNCH J E,BLACHBURN D H,et al.IEEE Journal of Quantum Electronics,1983,19(10):1600-1608.
[10]	ZOU X L,TORATANI H.Evaluation of spetroscopic properties of Yb3+-doped glass[J].Physics Review,1995,B52(22):15889-15897.
[11]	TAKEBE H,MURATA T,MORINAGA K.Compositional dependence of absorption and fluorescence of Yb3+ in oxide glasses[J].Journal of the American Ceramic Society,1996,79(3):681.
[12]	LAURA D D,STEPHEN A P,CHASE L L,et al.Evaluation of absorption and emission properties of Yb3+-doped crystal for laser applications[J].IEEE Journal of Quantum Electronics,1993,29(4):1179-1191.

[1]	王立明 , 张玉钧 , 李宏斌 , 周毅 , 刘文清 . 湍流对激光吸收光谱信号的影响及改善方法研究. 激光技术, 2012, 36(5): 670-673. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.024
[2]	高淑梅 , 兰秀风 , 刘莹 , 沈中华 , 陆建 , 倪晓武 . 不同波长的Ar+激光诱导红细胞荧光光谱特性分析. 激光技术, 2004, 28(3): 312-314,318.
[3]	马海霞 , 楼祺洪 , 漆云凤 , 董景星 , 魏运荣 . Nd：YAG多晶透明陶瓷的光谱性质. 激光技术, 2004, 28(5): 488-490,502.
[4]	董世蕊 , 侯蓝田 . 掺Yb3+硅酸盐玻璃的制备和光谱特性. 激光技术, 2010, 34(2): 236-239. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.025
[5]	张咏 , 程瑶 , 闫雨桐 , 陈超 , 陈国庆 . 几种常见食用油加热后荧光光谱特性变化的研究. 激光技术, 2013, 37(1): 109-113. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.027
[6]	杨勇 , 高致慧 , 曹志 , 杨锦辉 , 林怀钦 , 陈子聪 . 基于激光NO2气体检测研究. 激光技术, 2012, 36(2): 198-199,207. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.013
[7]	高淑梅 , 骆晓森 , 沈建 , 陆建 , 倪晓武 . 407nm辐照激发血细胞荧光光谱分析. 激光技术, 2002, 26(6): 435-438.
[8]	兰秀风 , 刘莹 , 高淑梅 , 沈中华 , 陆建 , 倪晓武 . 乙醇溶液的荧光光谱及其特性的研究. 激光技术, 2003, 27(5): 477-479,483.
[9]	陆俊 , 高淑梅 , 熊婕 , 杨幼益 , 陈国庆 . 女性尿液荧光光谱学特性及机理分析. 激光技术, 2010, 34(1): 45-47,84. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.013
[10]	车永莉 , 曹小龙 , 李清山 . 纳米多孔氧化硅的制备及荧光光谱研究. 激光技术, 2008, 32(6): 605-607.
[11]	史院平 , 朱拓 , 陈国庆 , 高淑梅 , 郑磊 , 马超群 . 运用荧光光谱特征参量识别五粮液白酒. 激光技术, 2011, 35(5): 684-687. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.029
[12]	陈贵宾 . GaN基材料局域光学厚度均匀性的检测方法. 激光技术, 2006, 30(3): 301-303.
[13]	唐霞辉 , 秦应雄 , 钟如涛 , 周金鑫 , 李正佳 . 基于神经网络的粉末冶金材料激光焊接工艺优化. 激光技术, 2006, 30(5): 471-475.
[14]	陆建 , 倪晓武 , 贺安之 . 高功率激光与材料相互作用机理研究进展. 激光技术, 1996, 20(3): 181-184.
[15]	刘丽莎 , 吕树臣 , 孙江亭 . WO3对掺铒碲酸盐玻璃的光谱性质的影响. 激光技术, 2010, 34(3): 377-380. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.026
[16]	杨之昌 , 吴选红 . 电子束泵浦的KrF激光介质的动力学过程分析. 激光技术, 1994, 18(2): 123-128.
[17]	曾彬 , 官周国 , 吕景文 , 薛汇丽 , 徐伟 , 谢秋香 . 铒镱共掺铋磷酸盐玻璃光谱性能的研究. 激光技术, 2007, 31(4): 348-350.
[18]	杨来侠 , 刘旭 . 选区激光烧结聚苯乙烯粉的基础实验研究. 激光技术, 2016, 40(5): 767-771. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.031
[19]	苏才津 , 孙耀宁 , 李昕 , 李甜甜 , 李治恒 . 选择性激光相变40Cr钢摩擦磨损性能研究. 激光技术, 2022, 46(4): 567-572. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.04.021
[20]	冯海亮 , 王应健 , 黄鸿 , 黄云彪 . 基于DOAS技术的SO2浓度分析仪研究. 激光技术, 2016, 40(5): 722-726. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.021

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Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃的制备及其特性研究

通讯作者: 侯蓝田, hlt8068853@163.com;

作者简介: 董高明(1984-)，男，硕士研究生，现主要从事掺杂光纤及其光谱特性分析的研究。

1. 燕山大学红外光纤与传感研究所, 秦皇岛 066004;
2. 燕山大学亚稳材料制备技术与科学重点实验室, 秦皇岛 066004

收稿日期: 2010-10-20
录用日期: 2010-11-26
网络出版日期: 2011-09-25

关键词:

摘要: 为了制备Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃,并对其激光特性进行分析,采用富氧气氛下的非化学气相沉积高温熔融工艺,通过Fuchbauer-Ladenburger方法,进行了理论分析和实验验证,取得了所制备硅酸盐激光玻璃的吸收光谱和荧光光谱数据。结果表明,在850nm～1100nm近红外波段为吸收区域,有一宽带吸收峰;吸收主峰位于978nm,次峰位于919nm;其荧光主峰位于1018nm,次峰位于970nm,并理论计算了Yb3+的吸收截面面积、受激发射截面面积及其荧光寿命等特征参量。这一结果对硅酸盐激光玻璃的特性分析是有帮助的,所制备的玻璃材料能够满足激光玻璃的使用要求。