学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

稀土掺杂碲酸盐玻璃组成、结构与性能的研究

作　者: 龚勇宏
导　师: 赵修建
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料学
关键词: Er3+离子 碲酸盐玻璃 热学性质 结构 光谱性质
分类号: TQ171
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 175次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文旨在研究一种适用于光通信1.5 μm波段的宽带掺Er3+离子光纤放大器基质材料。从组成、结构和光谱性能等方面深入研究了Na2O-TeO2-WO3三元碲酸盐玻璃体系。 采用传统的熔融淬冷法制备玻璃样品,通过XRD、DSC-TG、Raman光谱等测试手段对玻璃予以表征。确定了Na2O-TeO2-WO3三元碲酸盐体系的成玻区,成玻范围宽,最佳成玻点是组分为20Na2O·45TeO2·35WO3,其ΔT=110.7℃。通过拉曼光谱研究了三元碲酸盐体系Na2O-TeO2-WO3的微结构,探讨了组成对结构的影响,分析了组分变化对于玻璃网络结构演变和拉曼峰位置变化的缘由,给出了各组成系列玻璃拉曼谱的归属。Na2O-TeO2-WO3的密度在5.5～5.9g/cm3之间,玻璃软化点为449℃,紫外吸收截止波长在415nm左右。另外,初步探讨了Na2S-TeO2-WO3体系和Na2O-TeO2-WO3-Al2O3的热学性能和结构。 研究了掺Er3+离子碲酸盐玻璃的光谱性质。测试了不同稀土掺杂浓度的Na2O-TeO2-WO3碲酸盐玻璃体系的透过率。根据碲酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱,得到了不同稀土掺杂浓度的荧光半高宽（FWHM）,应用McCumber理论和J-O理论计算了碲酸盐玻璃的吸收截面σ abs（λ）、受激发射截面σ emi（λ）、J-O参数等光谱参数。分析讨论了玻璃组分中稀土离子浓度的改变对碲酸盐玻璃光谱性质和荧光寿命的影响,发现Er2O3掺杂浓度达到4mol%时,会产生了荧光猝灭。测量得到了碲酸盐玻璃中Er3+离子的荧光寿命,并且发现随着Er3+离子浓度的增加,寿命逐渐减小。 结果表明Na2O-TeO3-WO3三元碲酸盐体系是一种理想的宽带光纤放大器用基质材料。

全文目录


第1章 绪论  8-15
  1.1 引言  8-9
  1.2 碲酸盐玻璃研究现状  9-12
    1.2.1 碲酸盐玻璃的组成  10
    1.2.2 碲酸盐玻璃的成玻性  10-11
    1.2.3 碲酸盐玻璃的化学稳定性  11
    1.2.4 碲酸盐玻璃光谱性质  11-12
  1.3 碲酸盐玻璃光纤放大器的研究进展  12-13
  1.4 本课题研究的目的、意义及主要内容  13-15
    1.4.1 目的及意义  13-14
    1.4.2 研究内容  14-15
第2章 光纤放大器的理论基础及玻璃的成玻理论  15-22
  2.1 光纤放大器的原理  15-19
    2.1.1 光与物质的相互作用  15-16
    2.1.2 EDFA的工作原理  16-17
    2.1.3 光纤放大器的结构  17-18
    2.1.4 光纤放大器的应用形式  18-19
  2.2 玻璃的成玻理论  19-22
    2.2.1 化学键的特性是玻璃生成和结构的决定因素  19-20
    2.2.2 按化学键参数估算玻璃的生产能力  20-21
    2.2.3 玻璃态结构的近程有序和化学键的特性  21-22
第3章 Na_2O-TeO_2-WO_3碲酸盐玻璃的研究  22-46
  3.1 碲酸盐玻璃的制备  22-25
    3.1.1 碲酸盐玻璃所采用的原料  22-23
    3.1.2 温度制度的确定  23
    3.1.3 玻璃的制备  23-24
    3.1.4 玻璃的外观  24
    3.1.5 Na_2O·TeO_2-W_O3碲酸盐玻璃体系的成玻区  24-25
  3.2 碲酸盐玻璃成玻性的研究  25-29
  3.3 蹄酸盐玻璃的测试与分析  29-40
    3.3.1 密度的测试  29-31
    3.3.2 XRD的测试  31-33
    3.3.3 Raman测试  33-38
    3.3.4 Na_2O-WO_3-TeO_2碲酸盐玻璃熔体粘度的测试  38-40
  3.4 其他碲酸盐玻璃体系的研究  40-45
    3.4.1 Na_2S-TeO_2-WO_3碲酸盐玻璃体系  40-43
    3.4.2 Na_2O·TeO_2-WO_3-Al_2O_3碲酸盐玻璃体系  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第4章 掺稀土蹄酸盐玻璃光谱性质研究  46-61
  4.1 稀土离子光谱性质的基本概念  46-49
    4.1.1 稀土离子在玻璃中的电子层结构及配位场对其的影响  46-47
    4.1.2 辐射跃迁和J-O理论  47
    4.1.3 吸收光谱  47-48
    4.1.4 荧光光谱和荧光寿命  48
    4.1.5 McCumber理论  48-49
  4.2 掺杂稀土蹄酸盐玻璃的透过率  49-51
  4.3 稀土掺杂蹄酸盐玻璃的吸收光谱和J-O理论计算  51-54
  4.4 碲酸盐玻璃的荧光光谱和受激发射截面  54-58
    4.4.1 碲酸盐玻璃的荧光光谱  54-56
    4.4.2 荧光光谱半高宽  56-57
    4.4.3 碲酸盐玻璃的受激发射截面  57-58
  4.5 碲酸盐玻璃荧光寿命  58-59
  4.6 本章小结  59-61
第5章 结论  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
硕士学位期间发表论文及专利  67

相似论文

  1. PBO/SWNT复合纤维的制备及结构与性能研究,TQ340.64
  2. 溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
  3. (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
  4. 水热法制备氧化物中空微球,TB383.4
  5. 混粉电火花成型机主机系统及工艺试验的研究,TG661
  6. 非晶合金的结构和玻璃形成能力研究,TG139.8
  7. 硬质合金与钢连接工艺及机理研究,TG454
  8. 钛酸锶钡铁电薄膜的制备及电热效应,TB383.2
  9. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  10. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  11. 圣地亚哥·卡拉特拉瓦建筑创作的艺术化技术理念研究,TU-86
  12. 带填充墙框架结构非线性有限元分析,TU323.5
  13. 复杂边界条件下多体结构的瞬态热分析,TK124
  14. 燃尽风对W型火焰炉炉内气固流动影响的试验研究,TK229
  15. 电动车用复合结构永磁同步电机系统的仿真研究,TM341
  16. 电动车用轴径向—轴向磁通复合结构永磁同步电机的研究,TM341
  17. 红安方言语法研究,H146
  18. 调整云南高等教育结构的策略研究,G649.2
  19. 多层卫星网络稳定性设计研究,TN927.23
  20. 音乐结构自动分析研究,TN912.3
  21. DMR集群系统高层协议的设计和研究,TN929.52

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 玻璃工业
© 2012 www.xueweilunwen.com