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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103011593A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103011593A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201310016832.8(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彭雅佩李明张丽艳胡丽丽(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.C03C4/12(2006.01)C03C3/253(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃(57)摘要一种中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃,该玻璃的摩尔百分比组成范围为:TeO2:55~65%,GeO2:10~20%,ZnO:0~20%,Na2O:0~5%,ZnF2:0~20%,NaF:0~5%,RE2O3:0.5~1%(RE为稀土元素:Er和Nd)。采用刚玉坩埚和硅碳棒电炉熔融方法制备。本发明玻璃透明且不易析晶,在2708nm附近红外透过率高,物理化学性质优良,稳定性参数ΔT≥140℃。在808nm波长的激光二极管泵浦下可以获得很强的中红外2.7μm荧光,适用于中红外2.7μm发光的铒离子掺杂的特种玻璃及光纤材料的制备及应用。CN10359ACN103011593A权利要求书1/1页1.一种中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃,其特征在于它的摩尔百分比组成为:RE为稀土元素:Er和Nd。2CN103011593A说明书1/4页中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃技术领域[0001]本发明涉及一种中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃。背景技术[0002]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,近年来日益引起人们的关注,其在医疗外科手术、光通信、环境污染检测及人眼安全激光雷达技44术等领域具有重要的应用。铒离子是通过I11/2→I13/2跃迁实现近2.7μm的荧光发射,44但是由于下能级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来降低Er3+离子的下能级寿命,从而得到有效4的2.7μm的荧光发射。钕离子因其能级丰富,且与铒离子I13/2能级相接近能级丰富,有利4于下能级I13/2上粒子能量转移,从而获得增强的2.7μm发光(参见在先技术H.Zhong,B.Chen,G.Ren,L.Cheng,L.Yao,andJ.Sun,2.7umemissionofNd3+,Er3+codopedtelluriteglass,J.Appl.Phys.2009,106(8),083114-3)。[0003]铒离子作为2.7μm区域各种不同基质中激光的激活离子而得到了大量的研究。1967年在LiYF4晶体中首次报道了3μm的脉冲和连续激光输出。1988年,Pollack首次报道了Er掺杂的ZBLAN氟化物光纤中获得中心波长在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瓦和在液冷条件下获得24瓦的激光输出。但是由于晶体难以制备大尺寸及稀土离子掺杂浓度低和ZBLAN玻璃的热稳定性和化学稳定性较差,限制了它们在2.7μm输出的应用。[0004]重金属氧化物玻璃,如锗酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、铋酸盐玻璃,具有较低的声子能量,同时稀土离子溶解度高,折射率高,转变温度较高,且具有较好的红外透过性能。尤其是碲酸盐玻璃中掺入氟化物,简化熔制过程的同时提高其红外透过性能,为其作为铒离子2.7μm发光的实现提供了保障。目前国内外对实现中红外2.7μm发光碲氟化物玻璃的研究还未报道。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题在于提供一种中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃,该玻璃具有优良的热稳定性,较好的红外透过性能,在808nm波长的激光二极管泵浦下能获得很强的中红外2.7μm荧光。[0006]本发明具体的技术解决方案如下:[0007]一种中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃,其特点在于它的摩尔百分比组成为:[0008]3CN103011593A说明书2/4页[0009]RE为稀土元素:Er和Nd。[0010]上述的中红外2.7μm发光的铒钕离子共掺杂碲氟化物玻璃的制备方法,包括下列步骤:[0011]①选定所述的玻璃组成及其摩尔百分比,计算出相应的各玻璃组成的重量,准确称取各原料,混合均匀形成混合料;[0012]②将混合料放入刚玉坩埚中于1050~