【摘要】：2~5μm中红外波段荧光激咣在多个领域具有重要的应用,如遥感技术、环境监测、激光医疗手术等,因而在近几年获得研究者的广泛关注传统中红外荧光激光材料的研究主要侧重于稀土离子掺杂玻璃和晶体材料。由于中红外荧光激光材料对基质材料要求苛刻,在这两种材料中都无法同时实现高效的中红外荧光输出和加工应用拓展性,因而寻找新型的中红外基质材料尤为重要与传统材料相比,微晶玻璃兼具了玻璃和晶体的优点,突破了传统材料的束缚,为新型中红外荧光激光材料开辟了新的研究方向。本文旨在制备Er3+掺杂氟氧化物微晶玻璃材料,重点研究了Er3+在该基质材料中的2.7μm波段Φ红外激光的发光性能本文首先选用硅酸盐体系玻璃作为基质玻璃,Ca F2晶体作为晶相材料,制备含有Er3+:Ca F2纳米晶的氟硅酸盐微晶玻璃材料。X射线衍射和透射电镜的结果证明Ca F2纳米晶在基质玻璃中形成,而Er3+则融入到了Ca F2纳米晶中从该微晶玻璃的荧光光谱中可以观察到清晰的Er3+:2.7μm中红外荧光峰,從而证实了稀土离子掺杂微晶玻璃材料输出中红外荧光的可行性。为了进一步提高Er3+掺杂微晶玻璃材料的2.7μm荧光的发光强度,通过重新优化选擇微晶玻璃材料的组成材料,制备含有Er3+:La F3纳米晶的氟锗酸盐微晶玻璃材料得益于锗酸盐基质玻璃较低的声子能量和较高的中红外透过率,在该體系微晶玻璃材料中Er3+的2.7μm荧光获得了显著的增强,获得了Er3+的2.7μm荧光寿命,其上能级寿命比下能级长,并探讨循环能量传递发光机理。最后在含有Er3+:La F3納米晶的氟锗酸盐微晶玻璃的研究基础上,分别引入敏化离子Yb3+和Ho3+,研究敏化离子对微晶玻璃的物相结构和光学性能的影响结果显示出Yb3+和Ho3+敏化離子的引入不会对氟氧化物微晶玻璃的物相结构产生实际性的影响。并且在敏化离子的作用下,Er3+/Yb3+,Er3+/Ho3+共掺基质玻璃或者微晶玻璃样品的2.7μm荧光发咣强度都较Er3+单掺的样品获得了明显的增强,其发光峰的带宽也得到了拓宽在Er3+/Ho3+共掺的样品中还观察到Ho3+在2.9μm附近的中红外荧光峰。

先磨薄片厚度小于500um,再到中心透射電镜制样室进行钉薄然后离子减薄。