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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103030300A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103030300A(43)申请公布日2013.04.10(21)申请号201310017591.9(22)申请日2013.01.17(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市嘉定区800-211邮政信箱(72)发明人郭艳艳张军杰马瑶瑶黄飞飞张丽艳胡丽丽(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人张泽纯(51)Int.Cl.C03C10/16(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称铒钕离子共掺杂中红外2.7μm发光的碲钠基微晶玻璃(57)摘要一种铒钕离子共掺杂中红外2.7μm发光的碲钠基微晶玻璃,该玻璃的摩尔百分比组成范围为:TeO2:88~92%,Na2O:0~10%,NaF:0~10%,RE2O3:0.5~2%(RE为稀土元素:Er或Nd)。采用铂金坩埚和硅碳棒电炉熔融方法制备。本发明的玻璃透明,析晶峰明显,在3μm附近红外透过率高,物理化学性质优良,稳定性参数ΔT≥80℃,XRD检测晶体峰明显,晶相为Er2Te5O13。在808nm波长的激光二极管泵浦下,微晶化后中红外2.7μm荧光发射显著增强,说明本发明适用于中红外2.7μm发光的掺铒离子的碲钠基微晶玻璃材料的制备及应用。CN103ACN103030300A权利要求书1/1页1.一种铒钕离子共掺杂中红外2.7μm发光的碲钠基微晶玻璃,其特征在于它的摩尔百分比组成为:RE为稀土元素:Er或Nd。2CN103030300A说明书1/5页铒钕离子共掺杂中红外2.7μm发光的碲钠基微晶玻璃技术领域[0001]本发明涉及玻璃,特别是一种铒钕离子共掺杂中红外2.7μm发光的碲钠基微晶玻璃。背景技术[0002]近年来,对于铒离子掺杂的2.7μm输出的固体激光器因其波长与水的吸收峰十分接近,引起了人们的关注。在医疗外科手术、光通信、环境污染检测及人眼安全激光雷达技术等领域具有重要的应用。铒离子作为2.7μm区域各种不同基质中激光的激活离子而44得到了大量的研究。铒离子是通过I11/2→I13/2跃迁实现近2.7μm的荧光发射,但是由于44下能级I13/2的寿命要比上能级I11/2的寿命长,因此不能得到有效的近3μm波长的荧光发射。通常通过引入其它稀土离子,如镨、镱、铥、钬、钕等,来降低Er3+离子的下能级寿命,从而得到有效的2.7μm的荧光发射(参见在先技术X.Zhu,andN.Peyghambarian,High-powerZBLANglassfiberlasers:reviewandprospect,AdvancesinOptoElectronics2010,2010,501956-23.,D.F.deSousa,L.F.C.Zonetti,M.J.V.Bell,J.A.Sampaio,L.A.O.Nunes,M.L.Baesso,A.C.Bento,andL.C.M.Miranda,Ontheobservationof2.8mumemissionfromdiode-pumpedEr3+-andYb3+dopedlowsilicacalciumaluminateglasses,Appl.Phys.Lett1999,74(7),908-910.,和H.Zhong,B.Chen,G.Ren,L.Cheng,L.Yao,andJ.Sun,2.7μmemissionofNd3+,Er3+codopedtelluriteglass,J.Appl.4Phys.2009,106(8),083114-3)。钕离子因其能级丰富,且与铒离子I13/2能级相接近能级丰4富,有利于下能级I13/2上粒子能量转移,从而获得增强的2.7μm发光。[0003]铒离子的中红外2.7μm激光输出是在晶体材料中首次获得的。1967年在LiYF4晶体中首次报道了3μm的脉冲和连续激光输出。1980年Bagdasarov报道了在Er掺杂的钇铝石榴石(YAG)晶体中获得3μm波段的100mJ激光输出。1988年,Pollack首次报道了3+44铒掺杂的ZBLAN氟化物光纤,基于Er:I11/2→I13/2跃迁,获得中心波长在2.78μm,输出能量为75J的激光输出。2008年,Zhu等在ZBLAN氟化物光纤中获得瓦级激光输出,之后研究者们相继获得近10瓦及液冷条件下获得24瓦的激光输出。但是由于晶体的大尺寸难以制备及稀土离子掺杂浓度小,氟化物玻璃制备条件苛刻,热稳定性化学稳定性差等缺点,严重限制它们在生产科研中的应用。微晶玻璃能充分利用铒离子在晶体中的强发光及玻璃中的易掺杂优势,有利于获得较强的中红外2.7μm铒离子发光