一、氟化物玻璃陶瓷中Er的上转换特性（论文文献综述）
刘丽敏[1]（2021）在《氟磷灰石透明玻璃陶瓷材料的制备、结构和发光及温敏特性研究》文中研究说明稀土掺杂荧光材料在高压电力系统、油井、生物医学检测等特殊测温领域具有广阔前景,成为国际上的研究热点。氟磷灰石荧光透明玻璃陶瓷具有声子能量低、高灵敏度、热稳定性好和易制备加工等优点,在上述应用领域具有优势。因此,开展氟磷灰石荧光透明玻璃陶瓷材料的研制具有重要的理论意义和应用前景。本文通过高温熔融法制备了稀土掺杂CaF2-ZnO-P2O5-B2O3、BaF2-ZnO-P2O5-B2O3磷酸盐和CaF2-ZnO-P2O5-Ca O-Si O2硅酸盐体系玻璃,并通过可控析晶成功制备了氟磷灰石透明玻璃陶瓷。通过DSC、XRD、拉曼光谱和红外光谱分析了玻璃的结构和热稳定性;采用TEM表征手段分析氟磷灰石玻璃陶瓷的结构和微观形貌。通过测试稀土掺杂玻璃和玻璃陶瓷的透过光谱、激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线研究其发光机制、光学性能和能量传递过程。通过CIE 1931软件计算样品的色坐标和色温。最后利用荧光强度比技术研究样品的光学温敏特性。主要的实验研究结果如下:1.CaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系:Yb3+/Ho3+掺杂CaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系玻璃的红外光谱和拉曼光谱表明玻璃中的结构基团为[BO4],[BO3]和[PO4]。从Yb3+/Ho3+掺杂玻璃的变功率发射光谱可得到Ho3+在546 nm和659 nm处吸收的激光光子n数量分别为1.71和2.05,说明只有两个光子参与了5F4/5S2→5I8和5F5→5I8跃迁过程。Yb3+/Ho3+掺杂玻璃在980 nm激发下,在453-653 K范围内的绝对灵敏度为0.05 K-1,在653K时,相对灵敏度Sr达到最大值9×10-2%K-1。在Tb3+/Eu3+掺杂CaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系中,通过荧光寿命和Inokuuti-Hirayama模型理论分析Tb3+/Eu3+在玻璃中是以Tb3+→Eu3+的电偶极子-电偶极子相互作用形式进行能量传递。在378 nm近紫外光激发下,Tb3+/Eu3+掺杂CaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系玻璃在403-753 K内的绝对灵敏度为1.86%K-1,相对灵敏度在753 K时达到最大1.24%K-1;Tb3+/Eu3+掺杂CaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系玻璃在660℃热处理4h析出氟磷灰石（Ca5（PO4）3F,FAP）纳米晶体,大大提高了荧光强度。Tb3+/Eu3+掺杂氟磷灰石玻璃陶瓷在378 nm近紫外光激发下,在403-753 K内的绝对灵敏度为1.90%K-1,最大相对灵敏度为3.4%K-1（753 K）。2.BaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系:Tb3+/Eu3+和Tb3+/Sm3+掺杂BaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系玻璃的XRD图谱说明玻璃样品均是长程无序的非晶体结构。Tb3+/Eu3+掺杂BaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系玻璃在630℃热处理4h析出纳米氟磷灰石（Ba5（PO4）3F,B-FAP）。Tb3+/Eu3+掺杂Ba5（PO4）3F透明玻璃陶瓷在378 nm近紫外光激发下,在398-573 K温度范围内,最大绝对灵敏度为0.42%K-1（398 K）,相对灵敏度为3.4%K-1。Tb3+/Sm3+掺杂BaF2-ZnO-P2O5-B2O3体系玻璃在610℃热处理4h析出纳米氟磷灰石（Ba5（PO4）3F）。从Tb3+/Sm3+吸收和发射光谱之间的光谱重叠可以看出,Tb3+/Sm3+在Ba5（PO4）3F中的能量传递ET是从(Tb3+)供体到(Sm3+)受体。Tb3+/Sm3+掺杂Ba5（PO4）3F透明玻璃陶瓷在378 nm近紫外光激发下,在298-573 K温度范围内具有良好的温敏特性。在298 K时,绝对灵敏度和相对灵敏度均为大最值,分别为0.36%K-1,0.55%K-1。3.CaF2-ZnO-P2O5-Ca O-Si O2硅酸盐体系:玻璃在820℃热处理4h后制备出透明氟磷灰石玻璃陶瓷。氟磷灰石玻璃陶瓷GC820不同功率下的发射光谱说明了只有两个光子参与(2H11/2→4I15/2),(4S3/2→4I15/2)和(4F9/2→4I15/2)跃迁过程并产生绿色和红色UC发射。从Yb3+到Er3+的能量传递机制（ET）是Er3+在上转换发射能级上的最可能的途径。Yb3+/Er3+掺杂CaF2-ZnO-P2O5-Ca O-Si O2硅酸盐体系玻璃和Yb3+/Er3+掺杂氟磷灰石玻璃陶瓷在303-678 K温度范围内具有良好的温敏特性。玻璃最大绝对灵敏度为0.68%K-1（678 K）,最大相对灵敏度为1.70%K-1（303K）。Yb3+/Er3+掺杂氟磷灰石Ca5（PO4）3F玻璃陶瓷在678 K时Sa最大值为0.69%K-1,在303 K时Sr最大值约为1.71%K-1。结果表明Yb3+/Er3+掺杂CaF2-ZnO-P2O5-Ca O-Si O2硅酸盐体系玻璃和Yb3+/Er3+掺杂Ca5（PO4）3F玻璃陶瓷是一种非接触传感器中具有潜在应用的材料。
周凯[2]（2020）在《基于氟化物荧光玻璃陶瓷的光学测温研究》文中提出光学测温是苛刻环境下实现非接触测量主要技术手段,以安全、灵敏度高等优点受到广泛关注。氟化物光学玻璃陶瓷声子能量低,发光峰窄,发光强度和效率都高,是优良的光学测温材料,有着广泛的技术应用前景。本论文选择氟化物光学玻璃陶瓷为器件主体,通过改变类型、结构、稀土掺杂种类和浓度、激发功率等方法,研究了光学测温性能。为了减小光学测温的误差,我们基于有限元算法,研究了氟化物陶瓷中激光热传导对其光学测温的影响,给出修正方法。本论文具体研究如下:第一章,详细地介绍了稀土掺杂玻璃陶瓷的研究背景,光致发光机理,贵金属调控稀土发光机理,光温传感机理,以及荧光强度比技术和荧光寿命测温技术。第二章,为了克服光学测温过程中噪声信号的不利影响,我们通过熔融淬火法成功制备高发光效率的β-Na YF4:Dy3+透明玻璃陶瓷。通过掺杂贵金属Ag调控β-Na YF4:Dy3+玻璃陶瓷的光谱和光温传感性能。在355nm激发下观察到了荧光强度、光谱颜色、荧光强度比、温度灵敏度、荧光寿命等参数依赖于Ag的浓度。当掺入0.5mol%Ag时,β-Na YF4:Dy3+玻璃陶瓷的光学温度灵敏度提升35%。本章通过在β-Na YF4:Dy3+玻璃陶瓷掺入贵金属Ag,提出了一种调控荧光强度和提升温度灵敏度的新方法。第三章,提出了通过构建纳米核壳结构调控稀土玻璃陶瓷光学测温性能的设想。我们通过熔融淬火法成功地制备了Ag@Na Gd F4:Er3+核壳结构纳米晶镶嵌的新型透明玻璃陶瓷。X射线衍射和透射电镜图像显示出贵金属Ag被球形Na Gd F4:Er3+纳米晶体成功包裹,在玻璃基体中形成Ag@Na Gd F4:Er3+核壳结构。与传统的Na Gd F4:Er3+玻璃陶瓷相比,Ag@Na Gd F4:Er3+核壳结构玻璃陶瓷的发射强度大幅度提高。通过改变Ag浓度有效地控制荧光发射强度、热耦合能级的荧光强度比(2H11/2/4S3/2)和温度灵敏度。当掺入0.15mol%Ag时,Ag@Na Gd F4:Er3+核壳结构玻璃陶瓷的相对灵敏度SR达到最大值,比Na Gd F4:Er3+玻璃陶瓷的灵敏度提高了20%。本章提出了一种通过在玻璃陶瓷里面生长纳米核壳结构来增强发射强度和光学测温性能的新方法。第四章,前两章工作显示出激发光本身的热效应会使光学测温出现误差。为了解决这个问题,本章基于有限元法算法利用Matlab编程研究了激发光在一系列氟化物玻璃陶瓷中的热传导过程。建立了三维热传导模型研究了热效应。连续激光激发功率为1W时,照射一秒后Ca F2陶瓷表面光斑的温度升高29K,证明激光持续照射引起的加热效应,影响了玻璃陶瓷的光温测量准确性。我们通过改变激光功率、激光光斑半径、陶瓷的吸收系数、激发源的激发方式等参数,研究了这些参数对温度的影响。结果发现温度增量与激光功率与陶瓷的吸收系数成正比,与激光的光斑半径成反比。选用10ns脉冲激光作为激发源,发现温度增量比连续激光激发时的温度增量降低48%。这说明脉冲激光可以有效抑制热传导效应,提高光学温度传感精度。进一步,我们修正了光温传感过程中的部分重要公式。
张龙飞[3]（2020）在《全氟化物玻璃光纤和微纳复合玻璃的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理中红外波段因覆盖着大气窗口区以及很多气体分子的吸收谱线,故此波段的激光在军用及民用等众多领域都展现了重要的应用前景,发展并利用好中红外激光对国防和经济的发展都有着至关重要的意义。基于此,中红外激光材料的研究就显得尤为重要,在所有的中红外激光材料中,氟化物玻璃及其衍生材料光纤和微纳复合玻璃由于有着低的声子能量、高的稀土离子溶解度以及优异的中红外光谱性能,被认为是理想的中红外激光增益介质材料。然而,目前氟化物体系材料仍然存在着较差的稳定性问题,需要进一步发展。本论文以此为研究背景,对氟化物玻璃、光纤及微纳复合玻璃的制备及性能进行了系统的研究,具体工作和创新点如下:（1）系统研究了氟化物玻璃的改性剂以及除水剂中阴离子Cl-的引入对玻璃基质的影响,其中基质材料选用发展最为成熟的氟锆玻璃。实验发现不同含量Cl-的掺杂对氟锆玻璃产生的影响是非线性的。在掺入1 mol%氯离子时,玻璃的热稳定性、荧光性能都会急剧的降低,ΔT由不掺杂的84℃降至69℃,1.5μm处荧光寿命由20.3 ms降至8.9 ms。然而,随着氯离子的继续掺入,玻璃的性能会逐渐的恢复。产生这些现象的原因是由于氯离子掺杂导致了玻璃结构的变化,微量氯离子掺入会破坏氟锆八面体网络,使其扭曲而导致玻璃性能的降低;随着氯离子含量的逐渐增加,氯-锆会逐渐形成链状结构与氟-锆的网状结构共存,这将会引起玻璃的性能逐渐恢复,这一结果将对后期制备高质量氟铟酸盐玻璃提供理论指导。（2）基于In F3-Ba F2-Sr F2-Zn F2基本组分,探索出了更加稳定的含Ga F3的氟铟玻璃体系。同时在手套箱中惰性气体保护下制备出了高质量高均匀性的块状氟铟玻璃。此玻璃的ΔT达到70℃,在中红外3-5μm波段内透过率达90%以上,且红外截止边为8.3μm（厚7 mm）。在此基础上,通过改变碱土氟化物的含量,以及添加稀土离子La3+来分别调配其折射率和稳定性能,成功制备出了质量均匀的包层玻璃。此外,采用浇注法制备出外径为12 mm的光纤预制棒,经过拉丝实验,成功拉制出高质量的氟铟光纤。（3）基于相分离理论,用简单的方法在氟铟玻璃组分基础上制备出了晶相分布均匀的全氟化物铟基微纳复合玻璃In F3:(Sr0.84Lu0.16)F2.16。该材料展现了超宽的红外透过波段（0.35-10.8μm,T≥50%,1 mm厚）、出色的机械性能、化学耐久性、光谱性能以及长的Er3+:2.7μm处荧光寿命（7.2 ms）。因此,该材料在中红外窗口以及激光源领域有着较大的发展和应用潜力。本实验所研究的析晶机理可为氟铟玻璃的析晶抑制工艺提供理论指导,并可为制备全氟化物体系微纳复合玻璃提供新的思路。
张佳佳[4]（2020）在《稀土共掺杂的氟卤化物玻璃中红外发光特性和能量传递过程的研究》文中研究表明中红外激光材料在光学、军事、医疗、生物学、材料加工、环境监测等众多领域具有广泛的应用前景,一直是国内外激光工作者的重点研究领域。稀土离子掺杂的氟化物玻璃材料由于其具有良好的透过性,高的稀土溶解度,低的声子能量,和宽透射率区域等优点而被广泛研究。但目前仍然存在稀土离子在玻璃基质中发光效率较低、发光波长有限、卤化物发光的机制不清楚、可调谐性差等问题。期望可以通过基质优化和稀土离子共掺得到发光效率较高、具有多个发光波长可调谐的中红外光源。本文以氟卤化物玻璃为主线,进行稀土离子共掺杂实验。通过阴离子替代调节基质与稀土离子共掺杂来改善发光性能。具体内容包括三部分:制备了Er3+/Yb3+共掺杂的Al F3基氟氯化物玻璃样品。我们进行了Cl-替代和Yb3+掺杂发现共掺杂后的氟氯化物玻璃样品不但中红外发光变强而且结构具有更高的稳定性和更大吸收和发射截面(σabs=0.97×10-20cm2,σem=1.06×10-20cm2)。并且在Er3+:4I13/2→4I15/2和4I11/2→4I13/2的能量传递过程中具有更长的寿命(4I13/2能级寿命为12.8 ms,4I11/2能级寿命为5.9 ms)。这些结果表明Er3+/Yb3+共掺杂Al F3基氟氯化物玻璃是潜在的中红外激光材料。制备了Er3+/Yb3+共掺杂的ZBLAY氟氯化物玻璃样品。通过表征测试,根据J-O理论计算稀土离子的光谱参数探讨发光特性同成分、掺杂浓度、共掺离子之间的关系,并分析了稀土离子之间的能量传递机制。与单掺的样品相比,共掺杂后的氟氯化物玻璃样品结构具有更高的稳定性,在Er3+:4I13/2→4I15/2和4I11/2→4I13/2的能级跃迁和能量传递过程中具有较大吸收和发射截面(σabs=9.46×10-21cm2,σem=1.04×10-20cm2)。制备了Nd3+/Yb3+共掺杂ZBLAN氟溴化物玻璃样品。分析研究了样品在793和980 nm激发下的发光特性。据我们所知,Nd3+和Yb3+之间存在有效的相互能量转移过程。在793 nm激发下证明了Nd3+:2H11/2→4F7/2（3.9μm）的发光通过从Nd3+:2H11/2能级到Yb3+:2F5/2能级的有效能量转移而降低。同时,证明了在980nm激发下从Yb3+:2F5/2能级到Nd3+:2H11/2能级的有效能量转移增强了Nd3+:2H11/2→4F7/2（3.9μm）的发光。据此,分析了Nd3+在2H11/2水平的荧光衰减特性。通过引入Br-,玻璃基质的声子态密度出现降低的趋势。计算了Nd3+/Yb3+共掺杂氟溴化物样品的吸收和发射截面(σabs=3.87×10-20 cm2,σem=4.25×10-20 cm2)。此外,研究和分析了样品的变温图谱,发现858和864 nm的峰强在20K-320K温度范围内随着温度的逐渐降低而增强,1056 nm处的峰强随着温度的变化几乎不变,对于温度的改变有很好的稳定性。表明Nd3+/Yb3+共掺杂ZBLAN氟溴化物玻璃是潜在的中红外激光材料。
夏羽[5]（2019）在《稀土掺杂微晶玻璃的制备及微晶光纤的研究》文中认为目前激光技术已广泛运用于各行各业之中,尤其3μm波段激光的应用十分广阔且具有深远意义,主要包括通信、医疗、军事、环境监测、生物工程等重要领域。3μm激光器的增益介质一般是以铒离子作为激活离子,采用具有较低声子能量的材料作为基质,目前,被广泛研究的稀土掺杂的激光材料较多,主要有玻璃、晶体、陶瓷、微晶玻璃、光纤等。影响稀土发光尤其是中红外发光因素主要有多声子弛豫、OH-浓度、浓度淬灭,为获得有效的中红外发射,基质往往需要选取拥有较低最大声子能量的材料,并选择合适的稀土掺杂浓度。本课题主要研究声子能量与稀土浓度变化对Er3+离子2.7μm及3.5μm荧光发射产生的增强效果。1.通过热处理方法从氟氧锗酸盐玻璃中成功析出了LaF3纳米晶,当热处理温度从560℃增至600℃,近红外和中红外荧光强度增强约3倍,且550nm与660nm分别增强约2060倍和350倍。560℃热处理2h-12h,近红外与中红外分别增强约2.5和1.8倍,这是由于部分Er3+离子进入LaF3纳米晶,导致其多声子弛豫几率减小。根据热处理与未处理样品的中红外荧光强度之比可以估算出进入LaF3纳米晶的Er3+离子数量,热处理温度从560℃增至600℃与热处理温度从2h增至12h时,其值分别从0.98%增至5.8%和从1.21%增至1.63%。2.为充分研究TeO2基玻璃与稀土浓度对稀土发光影响,制备了Te-Er二元氧化物玻璃。随着Er2O3引入浓度的增加,Er3+离子的近红外1.5μm发光强度与荧光寿命逐渐减小,中红外2.7μm的荧光强度成先增强后减弱的变化,3.5μm的发射强度逐渐增强,而上转换550nm和670nm发光强度与寿命成下降趋势,这是由于稀土离子间的能量共振与交叉弛豫过程引起各发光上能级粒子数变化导致。3.对94TeO2-6Er2O3玻璃进行热处理成功析出了Er2Te5O13晶体,XRD谱图显示,460℃和440℃温度热处理过程是一个完全析晶过程。由于该碲基玻璃热处理析出晶体的声子能量与基质玻璃的声子能量相差不大,其荧光强度与寿命并未发生明显的增强。4.采用管棒法与纤芯熔融法相结合拉制碲锗酸盐先驱玻璃光纤,并分别通过在350℃、370℃、390℃、410℃、430℃后续热处理成功制备了碲锗酸盐微晶玻璃光纤。通过测试,因部分Er3+离子进入基质中析出的纳米晶,1.5μm近红外荧光强度增强了2.13倍,寿命从5.16ms增强至6.11ms;2.7μm中红外荧光强度增强了2.02倍,而3.5μm发射强度并未明显增强;545nm和655nm上转换荧光强度增强了2.54倍,但两发射带的荧光寿命无明显变化。实验表明,通过析出微纳米晶及提高稀土浓度的方式均可增强稀土发光强度与寿命。
赵梦洁[6]（2019）在《Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2玻璃陶瓷的制备及上转换发光性能研究》文中研究表明稀土离子掺杂在不同的基质材料中可以形成多种多样的发光材料,目前这些稀土发光材料在白光LED照明、平板显示、光电探测等领域发挥着重要的作用。熔融-晶化法制备的Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2系磷硅酸盐玻璃陶瓷是稀土离子上转换发光优良的基质材料之一。磷硅酸盐玻璃陶瓷的氧化物玻璃网络中均匀分布着磷酸盐晶相,它不仅具有氧化物玻璃陶瓷高的化学稳定性和机械强度,同时具有磷酸盐基质中稀土离子发光效率及发光强度高的特点。因此,研究稀土掺杂Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2系磷硅酸盐玻璃陶瓷的制备与上转换发光性能具有重要意义。采用正交试验法优化前驱体玻璃的配方,确定Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2系前驱体玻璃样品的最佳组成。采用熔融-晶化法制备Tb3+-Yb3+、Ho3+-Yb3+和Er3+-Yb3+共掺杂含Na3.6Y1.8（PO4）3晶相的磷硅酸盐玻璃陶瓷。通过讨论热处理温度和时间对稀土掺杂磷硅酸盐玻璃陶瓷样品晶粒平均尺寸、结晶度、晶粒分布和透过率的影响,确定Tb3+-Yb3+、Ho3+-Yb3+和Er3+-Yb3+共掺杂含Na3.6Y1.8（PO4）3晶相磷硅酸盐玻璃陶瓷样品的最佳热处理条件分别为:645℃/180 min、665℃/240 min和630℃/120 min。比较Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2系前驱体玻璃和玻璃陶瓷样品的微观结构,由于玻璃陶瓷样品中有磷酸盐集团形成,导致玻璃陶瓷上转换发光强度和上转换发光量子效率增强。讨论Tb4O7和Ho2O3掺杂浓度对磷硅酸盐玻璃陶瓷上转换发光强度的影响,确定Tb4O7和Ho2O3的最佳掺杂浓度均为0.4 mol%。讨论Tb4O7/Yb2O3、Ho2O3/Yb2O3和Er2O3/Yb2O3掺杂浓度比不相同时,玻璃陶瓷样品的上转换发光强度和量子效率,确定最佳掺杂浓度比分别为2:5、1:2和1:7。确定Tb3+、Ho3+和Er3+离子上转换辐射均为双光子过程。计算Tb3+-Yb3+、Ho3+-Yb3+和Er3+-Yb3+双掺玻璃陶瓷样品上转换发光的色度坐标,Tb3+-Yb3+和Ho3+-Yb3+掺杂玻璃陶瓷样品辐射的光在绿光区域,Er3+-Yb3+掺杂玻璃陶瓷样品辐射的光在蓝绿光区域。运用体视学原理,计算磷硅酸盐玻璃陶瓷微观组织的三维显微结构参数。定量研究三维结构参数与玻璃陶瓷样品光透过率的关系表明:三维球当径（DS）和单位体积晶粒的平均比表面积（SV）增加,光透过率降低;单个晶粒的平均比表面积(SVP)和三维自由距离（λ）增大,光透过率增加。因此,控制晶粒的形貌、晶粒的半径和晶粒之间的距离,可改善玻璃陶瓷样品的光透过率。利用差示扫描量热曲线获得磷硅酸盐玻璃陶瓷的相变点温度,采用形核热力学理论研究热处理温度与相变点温度的差值,即过热度对玻璃陶瓷中临界晶核数目的影响。结果表明:过热度越小,临界晶核数目越少。采用盒维数法计算磷硅酸盐透明玻璃陶瓷的分形维数,晶粒生长具有分形特征。采用分形动力学理论分析磷硅酸盐玻璃陶瓷的晶体生长过程,建立动力学参数h和晶体面积百分数的关系式。通过线性拟合,得到Er3+-Yb3+、Tb3+-Yb3+和Ho3+-Yb3+掺杂磷硅酸盐玻璃陶瓷的动力学参数h,并计算分形子谱维数dS分别为:1.029、1.045和1.129。
陈勇[7]（2019）在《稀土掺杂磷酸盐玻璃和纳米玻璃陶瓷的制备、发光性能及光学测温研究》文中研究说明稀土掺杂发光材料以其优异的光学特性在日常生产生活中的光学通信、太阳能电池、白光LED、光学测温、荧光显示器、生物医学中的光治疗技术、荧光生物标记、生物成像、军事国防事业的激光武器、3D成像和储能材料等诸多领域都具有广阔的应用前景,因而引起了各国研究者的广泛关注。稀土发光玻璃和玻璃陶瓷材料由于其制备工艺简单、高透明和优异的发光性能,使其具有较好的应用前景。因此,开展稀土掺杂发光玻璃及玻璃陶瓷材料的研究具有重要的理论意义和应用价值。本论文通过熔融淬冷法成功制备了Na-Ca-P-B-Zr、Na-Zn-P-B和K-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃,并通过后续可控析晶制备出系列磷酸盐纳米晶玻璃陶瓷材料。采用XRD、TEM、FT-IR、DSC等表征手段对玻璃及玻璃陶瓷的结构和热稳定性进行了测试分析;采用透射光谱、上/下转换激发和发射光谱、荧光衰减光谱、Inokuti-Hirayama模型、色坐标及色温计算研究了玻璃及玻璃陶瓷的发光性能及能量传递机制;利用荧光强度比（FIR）技术对Na-Zn-P-B体系和K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷进行了光学测温特性的研究。其主要的实验研究结果如下:1.玻璃结构分析证实,所有玻璃样品均表现出短程有序长程无序的非晶结构,其中玻璃的网络结构主要由[PO4]、[BO4]和[BO3]三种网络基团构成无序的网络结构。热分析结果表明,所有玻璃均有较好的热稳定性。不过,当稀土掺杂到玻璃基质中后,玻璃的析晶活化能变大,这说明掺杂稀土抑制了玻璃的析晶。2.1.0 Tm3+/2.0 Tb3+/1.0 Eu3+（mol%）掺杂的Na-Ca-P-B-Zr体系玻璃在362 nm激发下可实现白光发射,其色坐标为（0.3418,0.3272）,色温为5055.95 K;0.4 Tm3+/0.6Dy3+（mol%）共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃在354nm激发下也可实现白光发射,色坐标为（0.3471,0.3374）,色温为4866.21 K。这一结果与标准白光照明的色坐标（0.3333,0.3333）和色温5454.12 K非常接近。因此,所制备的发光玻璃材料在固态照明和显示等诸多领域具有广阔的应用前景和潜在的应用价值。3.利用荧光衰减光谱和Inokuti-Hirayama模型理论得出:Tm3+/Dy3+和Tb3+/Eu3+共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃中Dy3+→Tm3+的能量传递主要是以电四极子-电四极子相互作用的无辐射跃迁形式进行能量传递;Tb3+→Eu3+的能量传递形式是以电偶极子-电偶极子相互作用的无辐射跃迁能量传递。4.Tb3+/Eu3+共掺Na-Zn-P-B体系玻璃在378 nm近紫外激发下,在303-753 K温度范围内的绝对灵敏度为1.00×10-2K-1,最大相对灵敏度为1.17%K-1;Yb3+/Er3+共掺Na-Zn-P-B体系玻璃在980 nm激发下,在303-753 K温度范围内的最大绝对灵敏度为4.94×10-33 K-1,最大相对灵敏度为1.22%K-1;Yb3+/Er3+共掺K-Zn-P-B体系玻璃在980nm激发下,在298-748 K温度范围内的最大绝对灵敏度为7.46×10-3K-1,最大相对灵敏度为1.43%K-1;Yb3+/Tb3+/Ho3+三掺K-Zn-P-B体系玻璃在980 nm激发下,在298-598K温度范围内的绝对灵敏为3.10×10-33 K-1,最大相对灵敏度为0.21%K-1;5.Yb3+/Er3+共掺Na-Zn-P-B体系玻璃陶瓷在303-753 K温度范围内的最大绝对灵敏度为5.73×10-3 K-1,最大相对灵敏度为1.33%K-1;Yb3+/Er3+共掺K-Zn-P-B体系玻璃陶瓷在298-798 K温度范围内的最大绝对灵敏度为4.59×10-3 K-1,最大相对灵敏度为1.67%K-1;Yb3+/Tb3+/Ho3+三掺K-Zn-P-B体系玻璃陶瓷在298-648 K温度范围内的绝对灵敏度为5.40×10-3 K-1,最大相对灵敏度为0.18%K-1。
张瑜[8]（2019）在《镱铒共掺碲酸盐玻璃的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理碲酸盐玻璃是一种声子能量低、折射率高、稀土离子溶解度高、物理化学稳定性好的上转换发光基质材料。本文围绕TeO2-BaF2/BaCO3-REF3（RE=La,Gd,Y）体系玻璃（TBRE/TBCY）,采用传统熔体冷却法,制备了一系列Yb3+/Er3+共掺的具有良好上转换发光性能的碲酸盐玻璃。系统研究了TeO2-BaF2-REF3玻璃的物理性能、热性能、光学性能及光温敏感特性等。此外,还探索了TeO2-BaF2/BaCO3-YF3体系玻璃的晶化性能。通过优化热处理工艺及调控组分的手段分别在TBY和TBCY15样品中成功制备了含Y2Te6O15纳米晶的透明玻璃陶瓷。具体研究内容包括以下几个方面:（1）碲酸盐玻璃的制备、物性与热稳定性。使用传统熔体冷却法制备了Yb3+/Er3+共掺TeO2-BaF2/BaCO3-REF3体系碲酸盐玻璃。测试分析了碲酸盐玻璃的密度和折射率。通过DSC和热膨胀曲线对比研究了它们的热性能。在TBRE体系玻璃中,TBL具有最大的折射率以及最好的热稳定性。（2）吸收光谱与J-O理论分析。根据吸收光谱,使用J-O理论计算了碲酸盐玻璃的J-O强度参数,并进一步计算了对应发射能级的自发辐射跃迁概率,荧光分支比,辐射寿命。与其他经典玻璃相比,碲酸盐玻璃具有更大的Ω2值,表明碲酸盐玻璃中Er3+周围环境的共价性更强。（3）荧光发射、荧光衰减与上转换发光性能,包括:（1）激发光谱。测试了碲酸盐玻璃的激发光谱,确定了不同波长激发光对碲酸盐玻璃绿光及红光发射的贡献程度。（2）荧光发射光谱。在UV（380 nm）和NIR（980 nm）两种激发模式下,测试了碲酸盐玻璃的发射光谱。发现两种激发模式下,碲酸盐玻璃均能发出强烈的绿光。此外,NIR激发模式下样品的红光发射强度占比较UC模式显着提高。尤其是TBG样品,在NIR激发源下,较另外两种碲酸盐玻璃（TBL,TBY）具有最强的上转换发光积分强度。（3）荧光衰减。测试了碲酸盐玻璃4F9/2,4S3/2和2H11/2能级的荧光衰减曲线。计算了Er3+对应发射能级的寿命,上转换发光的能量传递效率与荧光量子效率,计算结果表明,碲酸盐玻璃具有良好的上转换发光性能。（4）上转换发光与能量传递机制。在980 nm光源激发下,基于上转换发光强度与泵浦功率的依赖关系,讨论了碲酸盐玻璃及其玻璃陶瓷可能的上转换发光机制。所有样品的上转换发光机制均为双光子能量传递过程。（4）UV和NIR两种激发模式下的荧光温敏特性。基于荧光强度比（FIR）技术,研究了碲酸盐玻璃中Er3+的2H11/2和4S3/2热耦合能级上转换绿光发射强度比与温度的依赖关系。三种碲酸盐玻璃在两种激发模式下均表现出良好的温敏特性,在T=548K623K时,达到最大绝对灵敏度Smax为6.57–6.84×10-33 K-1,在室温下（298 K）的相对灵敏度Sr为1.25–1.28%K-1。（5）碲酸盐玻璃的晶化特性探索。探索研究了透明碲酸盐玻璃陶瓷的制备工艺,通过优化热处理工艺和调控组分,分别在TBY和TBCY15中成功制备了透明碲酸盐玻璃陶瓷。通过XRD和TEM表征了玻璃陶瓷内晶体的物相与微观形貌,确认析出晶相为Y2Te6O15。两种透明玻璃陶瓷的上转换发光性能较前驱体玻璃均有所提高。本论文研究获得的镱铒共掺碲酸盐玻璃及其透明玻璃陶瓷材料在照明、显示、太阳能电池及荧光测温等领域具有潜在的应用价值,研究结果也为探索新型稀土掺杂碲酸盐玻璃的制备、晶化、性能与应用提供了参考。
刘珅[9]（2018）在《玻璃陶瓷结构调控及在温度探测中的应用》文中进行了进一步梳理近年来,玻璃陶瓷发光材料由于其优良的机械特性和发光性能而引起了人们的广泛关注,其在固体激光器、三维显示等方面有着潜在的应用价值。近来人们发现在玻璃陶瓷材料在非接触式温度探测方面也很有发展前景,这种材料可以克服传统测温方式中准确性低、响应时间长等缺点,且可以应用于一些比较复杂的环境。通常,稀土离子的荧光强度比以及过渡金属离子的荧光衰减寿命都与温度存在依赖关系,且不受样品尺寸形状、光谱损失等外界因素的影响,因此可以用来进行测温。本文将稀土/过渡金属离子掺杂玻璃陶瓷作为研究对象,探究其微观结构,分析其作为温度探测材料的可能性。主要内容和研究成果如下:第一章中,主要介绍了玻璃陶瓷材料的研究背景、样品制备与表征,以及几种非接触式温度探测的方法,并简单介绍了稀土/过渡金属离子的基础知识和发光原理。第二章中,主要研究了稀土掺杂玻璃陶瓷的结构及温度探测性能。对于Gd基玻璃陶瓷,本章中分析了两个体系:（1）通过碱土/碱金属掺杂及热处理温度控制实现了玻璃陶瓷中Gd F3纳米晶从六方相到正交相的转变;（2）改变配方中的F-/O2-比的值,实现玻璃陶瓷中六方Gd F3—立方Na Gd F4—六方Na Gd F4晶体的可控晶化。另外,基于Er3+离子的热耦合能级跃迁发射的荧光强度比,分析了在各种晶相中的温度探测性能。另外我们还制备了含有β-YF3纳米晶的玻璃陶瓷,通过掺杂不同的稀土离子探究其发光性能,利用不同发射带的荧光强度比进行温度探测。除了稀土离子外,过渡金属离子也是一种性能优异的发光离子。由于单一发光中心的两个发射带容易造成光谱重叠现象,导致温度探测精度的下降,因此在第三章中同时将稀土离子和过渡金属离子掺杂在玻璃陶瓷中,研究了Yb3+/Ln3+/Cr3+（Ln=Er,Ho）三掺Li Ga5O8玻璃陶瓷和Eu2+/Cr3+掺杂的Gd F3/Ga2O3双晶相玻璃陶瓷两种体系。第一个体系中,在980nm激光激发下,实现了Cr3+离子的明显的2E→4A2跃迁上转换发射,并利用Er离子的热耦合能级的荧光强度比、Cr3+离子与Ln3+（Ln=Er,Ho）离子的荧光强度比、Cr3+离子的上转换荧光衰减寿命实现了同一材料的三种模式的温度探测。第二个体系中,分别将Eu2+和Cr3+镶嵌到Gd F3和Ga2O3纳米晶中,Eu2+和Cr3+发射的荧光强度比与温度存在线性关系,利用其进行测温灵敏度可达到了0.8%K-1,且两个发射能级之间的能级差为8500 cm-1,可以更加准确甄别测温信号。最后,对本论文的主要内容进行了总结与展望。
胡芳芳[10]（2017）在《新型透明玻璃陶瓷的合成和光转换的研究》文中指出稀土掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中几十纳米的氟化物纳米晶均匀的分散在氧化物构成的玻璃基质里面,这些极小的纳米晶对可见光的散射极小,因而具有很高的透过性。在热处理过程中稀土离子优先沉积于氟化物纳米晶中,从而被氟化物纳米晶所屏蔽而不与包在外面的氧化物基质发生作用。氟化物纳米晶的最小声子能量可达230cm-1,其声子能量远低于氟化物玻璃,能够有效地克服传统的稀土掺杂的氟氧玻璃声子能量高(～930cm-1)的缺点。因此,稀土掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷既有氟化物高的光转换效率,又有氧化物高的稳定性。目前氟氧化物玻璃陶瓷玻璃基质主要有氟硅酸盐、氟锗酸盐和氟碲酸盐三种,其中氟硅酸盐玻璃基质组分中有比较高比例的SiO2和Al2O3,使得这类的玻璃陶瓷具有更稳定的化学性能和力学性能,并且比其它类的氧化物玻璃或者晶体具有更高的激光损伤阈值,是一种非常有潜力的上转换材料。氟氧化物玻璃陶瓷在白光LED、闪烁体、长余辉、热释光和荧光温度探测方面都有非常重要的应用,尤其在温度探测方面,具体非常明显的优势。基于荧光强度比的测温技术,既要追求测温的灵敏度,又要追求测温的稳定性、好的信噪比,因此人们一直在探索新的基质材料,比如陶瓷、玻璃、氟化物粉末、MOFS等等,这些材料有各自的优点,但是也有局限。陶瓷的制备工艺复杂,玻璃的声子能量高,氟化物粉末的化学和机械稳定性差,MOFS只适合在生物体温度附近。因此,需要寻求更好的基质材料。氟氧化物玻璃陶瓷制备工艺流程简单,声子能量低,化学和机械稳定性高,测温范围宽,因此探索新型氟氧化物玻璃陶瓷的合成和对其进行温度特性的探究具有重要的意义,近年来一直被广泛的研究和关注。第一章绪论部分,我们首先介绍了发光的基本原理和分类,稀土发光和稀土发光材料,玻璃陶瓷的定义、分类和制备,稀土掺杂玻璃陶瓷的表征手段以及荧光强度比测温的原理。第二章研究了新型透明玻璃陶瓷TbPO4:Eu3+的合成、结构和形貌以及Tb3+→Eu3+的能量传递。利用高温熔融法合成了 TbPO4:Eu3+玻璃陶瓷,用X射线衍射、透射电镜、高倍透射电镜、选区电子衍射和透射光谱证明了 TbPO4透明玻璃陶瓷的合成,并且研究了该微晶的形貌和分布。用激发光谱和发射光谱研究了 Tb3+到Eu3+的能量传递,经过热处理长晶后Tb3+到Eu3+的能量传递更有效。利用精细的发射光谱的斯塔克劈裂,Eu3+的电偶极和磁偶极跃迁强度比的改变,表明长晶后Eu3+成功的进入到TbPO4玻璃陶瓷中。用溶胶凝胶法合成了 GdPO4:Eu3+粉末,测量了 GdPO4:Eu3+粉末中Eu3+在700nm发射处的激发谱和TbPO4玻璃陶瓷的Tb3+在378nm处的发射谱并作比较,找到了 Tb3+到Eu3+可能的能量传递过程。通过Eu3+寿命曲线的定性计算,表明长晶后,Eu3+的内量子效率提高,进一步表明Eu3+进入到TbPO4玻璃陶瓷中。由于磷酸盐玻璃陶瓷高的热稳定性和化学稳定性,相对于玻璃而言,能为稀土离子提供更好的晶体场环境,因此我们进一步探究了磷酸盐玻璃陶瓷在上转换方面的应用。在第三章中,我们通过高温熔融法在空气中成功合成了 Yb3+/Tb3+共掺的包含有单斜晶相GdPO4透明玻璃陶瓷。我们通过X射线衍射、透射电镜、高倍透射电镜、选区电子衍射和透射光谱表明GdPO4透明玻璃陶瓷成功的形成了,同时研究了玻璃基质中GdPO4晶粒的形貌和分布。通过激发光谱、发射光谱和寿命曲线研究了 GdPO4玻璃陶瓷的发光性质。在紫外和近红外激光激发下,所有的样品表现了 Tb3+的特征发射 5D4→7FJ（J=6,5,4,3）和5D3→7FJ（J=6,5,4）。尤其是,观测到了 Tb3+很强的在543nm（5D4→7F5）处的上转换发光。寿命曲线进一步证明Tb3+的上转换发光在玻璃陶瓷中比在玻璃中的更有效。来自Gd3+到Tb3+和Yb3+到Tb3+的能量传递提供了双重发光模式。上转换功率依赖表明绿光发射是一个双光子过程。此外,我们讨论了该材料的顺磁特性。在室温下的磁滞回线（M-H）表明该基质好的顺磁特性。基于以上结果,块状GdPO4透明玻璃陶瓷,在多功能材料和激光领域有潜在的应用。第四章中,通过高温熔融法和进一步的热处理首次成功合成了新型NaYb2F7的新型透明氟氧化物玻璃陶瓷,用X射线衍射、透射电镜、高倍透射电镜、扫描透射电镜、选区电子衍射和光致发射光谱证明了单斜晶相NaYb2F7透明玻璃陶瓷的形成。通过扫描电镜中元素分析（element mapping）看出稀土离子发光中心成功的进入并且富集在NaYb2F7纳米晶中,可以保护发光中心不受玻璃基质高声子能量和缺陷的影响,有很高的发光效率。此外,Er3+发射峰的Stark劈裂寿命曲线表明发光中心离子进入到NaYb2F7纳米晶中。因此,Er3+在GC680中的发射光谱相对于玻璃前驱显着增强。同时,我们研究了在较低功率（13mW/mm2,为了避免激光引起的加热效应）的980nm激光激发下该样品Er3+的热耦合能级（4S3/2,2H11/2）发射光的荧光强度比的温度特性,得到在300K处的灵敏度为1.36%K-1,相应的热耦合有效能差为852cm-1。此外,下转换光谱表明该玻璃陶瓷样品可以将一个高能量光子转换为两个低能量声子,表明该材料在在下转换方面有重要应用。在第五章中,我们试图合成CaF2透明玻璃陶瓷中掺杂Tb3+/Eu3+,用来研究双掺杂激活剂离子的发光温度特性。利用高温熔融法合成了 Tb3+和Eu3+各自单掺和共掺的立方CaF2玻璃陶瓷,通过X射线衍射、透射电子显微镜、高倍透射电镜和选区电子衍射表明成功合成了 CaF2透明玻璃陶瓷。通过激发光谱和寿命曲线研究了该样品的发光特性和CaF2中Tb3+→Eu3+的能量传递过程。在485nm激发下,研究了从21K到320K的温度范围内该玻璃陶瓷的发射光谱。我们发现Tb3+在545nm（5D4→7F5）和Eu3+在615nm（5D0→7F2）的发光强度比和温度呈现线性关系,其绝对灵敏度为0.4%K-1。以上结果表明,CaF2:Tb3+/Eu3+透明玻璃陶瓷在荧光测温方面有很好的应用前景。
二、氟化物玻璃陶瓷中Er的上转换特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氟化物玻璃陶瓷中Er的上转换特性（论文提纲范文）
（1）氟磷灰石透明玻璃陶瓷材料的制备、结构和发光及温敏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 稀土掺杂发光材料 |
| §1.2.1 稀土元素简介 |
| §1.2.2 稀土元素掺杂发光材料的发光机制 |
| §1.3 荧光玻璃和玻璃陶瓷 |
| §1.3.1 荧光玻璃材料 |
| §1.3.2 荧光玻璃陶瓷材料 |
| §1.4 基于荧光强度比技术的温度传感 |
| §1.4.1 基于荧光强度比温度传感的原理 |
| §1.4.2 基于荧光强度比温度传感的研究现状 |
| §1.5 氟磷灰石发光材料的研究现状 |
| §1.6 本论文研究意义和研究内容 |
| §1.6.1 研究意义 |
| §1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验方法与表征手段 |
| §2.1 样品的制备方法 |
| §2.2 实验药品和仪器设备 |
| §2.2.1 实验药品 |
| §2.2.2 实验仪器设备 |
| §2.3 实验表征方法 |
| §2.3.1 X射线衍射法物相分析(XRD) |
| §2.3.2差热分析(DSC/DTA) |
| §2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
| §2.3.4 红外光谱分析(FT-IR) |
| §2.3.5 拉曼光谱分析 |
| §2.3.6 透过光谱分析 |
| §2.3.7 荧光光谱和荧光寿命分析 |
| §2.3.8 变温发射光谱分析 |
| §2.3.9 色坐标(CIE)与色温分析 |
| 第三章 不同稀土离子掺杂氟硼酸盐玻璃和玻璃陶瓷的制备和发光性能研究 |
| §3.1 前言 |
| §3.2 Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃 |
| §3.2.1 Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的制备 |
| §3.2.2 Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的结构分析 |
| §3.2.3 Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的发光性能分析 |
| §3.2.4 Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的能量传递分析 |
| §3.2.5 Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的荧光温敏特性分析 |
| §3.3 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃和玻璃陶瓷 |
| §3.3.1 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的制备 |
| §3.3.2 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的发光性能分析 |
| §3.3.3 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的能量传递及Inokuti-Hirayama模型分析 |
| §3.3.4 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃的荧光温敏特性分析 |
| §3.3.5 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟磷灰石玻璃陶瓷的结构分析 |
| §3.3.6 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟磷灰石玻璃陶瓷的发光性能与能量传递分析 |
| §3.3.7 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟硼酸盐玻璃陶瓷的荧光温敏特性分析 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 RE双掺Ba-Zn-P-B体系玻璃和玻璃陶瓷的结构、发光性能和温敏特性研究 |
| §4.1 前言 |
| §4.2 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Ba-Zn-P-B体系玻璃和玻璃陶瓷 |
| §4.2.1 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺氟磷灰石玻璃和玻璃陶瓷的制备 |
| §4.2.2 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Ba-Zn-P-B玻璃和氟磷灰石玻璃陶瓷的结构分析 |
| §4.2.3 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Ba-Zn-P-B玻璃和氟磷灰石玻璃陶瓷的发光性能和能量传递分析 |
| §4.2.4 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Ba-Zn-P-B体系氟磷灰石玻璃陶瓷的荧光温敏特性分析 |
| §4.3 Tb~(3+)/Sm~(3+)共掺Ba-Zn-P-B体系玻璃和玻璃陶瓷 |
| §4.3.1 Tb~(3+)/Sm~(3+)共掺Ba-Zn-P-B体系玻璃的制备 |
| §4.3.2 Tb~(3+)/Sm~(3+)共掺Ba-Zn-P-B体系玻璃和玻璃陶瓷的结构分析 |
| §4.3.3 Tb~(3+)/Sm~(3+)共掺Ba-Zn-P-B体系玻璃和玻璃陶瓷发光性能与能量传递 |
| §4.3.4 Tb~(3+)/Sm~(3+)共掺氟磷灰石玻璃陶瓷的荧光温敏特性分析44 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺硅酸盐玻璃和玻璃陶瓷的制备和发光性能研究 |
| §5.1 前言 |
| §5.2 Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂CaF_2-ZnO-P_2O_5-Ca O-SiO_2体系玻璃的制备 |
| §5.3 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺CaF_2-ZnO-P_2O_5-Ca O-SiO_2体系玻璃和玻璃陶瓷的结构分析.. |
| §5.4 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺CaF_2-ZnO-P_2O_5-Ca O-SiO_2体系玻璃和玻璃陶瓷的发光性能与能量传递 |
| §5.5 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺CaF_2-ZnO-P_2O_5-Ca O-Si O_2体系玻璃和玻璃陶瓷的荧光温敏特性 |
| §5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
（2）基于氟化物荧光玻璃陶瓷的光学测温研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学测温简介 |
| 1.2 稀土掺杂玻璃陶瓷的光致发光机理 |
| 1.2.1 玻璃陶瓷的定义与分类 |
| 1.2.2 稀土离子发光机制 |
| 1.2.3 基于Er~(3+),Dy~(3+)稀土离子的光致发光机理 |
| 1.2.4 金属掺杂稀土玻璃陶瓷的光温性能调控机理 |
| 1.3 稀土掺杂玻璃陶瓷的光学测温研究现状 |
| 1.3.1 基于荧光强度比技术的光学测温机理 |
| 1.3.2 荧光寿命法光学测温 |
| 1.3.3 调控稀土玻璃陶瓷发光的方式 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 第二章 Dy~(3+)掺杂β-NaYF_4透明玻璃陶瓷的制备及其光学测温性能 |
| 2.1 样品的制备与结构表征 |
| 2.1.1 样品的制备方法 |
| 2.1.2 结构表征 |
| 2.2 光致发光性质 |
| 2.3 紫外激光下的发光性能 |
| 2.3.1 基于荧光强度比技术的光学测温 |
| 2.3.2 基于荧光寿命的光学测温 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Ag@NaGdF_4:Er~(3+)核壳结构纳米晶透明玻璃陶瓷的制备及其光学测温性能 |
| 3.1 样品的制备与表征方法 |
| 3.1.1 样品的制备方法 |
| 3.1.2 样品的结构表征 |
| 3.2 光致发光性质 |
| 3.3 红外激光下的发光性能 |
| 3.3.1 基于荧光强度比技术的光学测温 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氟化物陶瓷中激光热传导对光学测温的影响 |
| 4.1 激光热传导物理建模 |
| 4.1.1 激光热传导模型 |
| 4.1.2 激光热传导的理论分析 |
| 4.2 连续激光热效应分析 |
| 4.2.1 激光传热的温度分布 |
| 4.2.2 热效应数值分析 |
| 4.3 脉冲激光传热效应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（3）全氟化物玻璃光纤和微纳复合玻璃的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中红外激光介质 |
| 1.3 氟化物玻璃 |
| 1.3.1 氟锆酸盐玻璃 |
| 1.3.2 氟铝酸盐玻璃 |
| 1.3.3 氟铟酸盐玻璃 |
| 1.3.4 氟化物光纤 |
| 1.4 氟化物微纳复合玻璃 |
| 1.4.1 氟化物微纳复合玻璃的发展历程 |
| 1.4.2 氟化物微纳复合玻璃的透过率 |
| 1.5 本文研究目的及内容 |
| 第二章 实验方法与测试手段 |
| 2.1 样品的制备 |
| 2.1.1 掺氯离子氟锆酸盐玻璃样品的制备 |
| 2.1.2 氟铟酸盐玻璃及光纤样品的制备 |
| 2.1.3 氟铟微纳复合玻璃样品的制备 |
| 2.2 样品的测试手段 |
| 2.2.1 热稳定性测试 |
| 2.2.2 化学稳定性测试 |
| 2.2.3 透过率及吸收性能测试 |
| 2.2.4 样品结构测试 |
| 2.2.5 样品折射率测试 |
| 2.2.6 样品微观形貌及元素分析 |
| 2.2.7 样品物相分析 |
| 2.2.8 样品荧光性能测试 |
| 2.2.9 光纤损耗测试 |
| 2.3 光谱理论计算 |
| 2.3.1 Judd-Ofelt(J-O)理论 |
| 2.3.2 McCumber理论 |
| 2.3.3 Fuchbauer-Ladenburger公式 |
| 第三章 氯离子掺杂对氟锆酸盐玻璃的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氯离子掺杂氟锆酸盐玻璃制备 |
| 3.2.1 样品配方设计 |
| 3.2.2 ErF_3原料的制备 |
| 3.2.3 玻璃样品的制备 |
| 3.3 氯离子对氟锆酸盐玻璃物理化学性能影响 |
| 3.3.1 XRD分析及热稳定性能 |
| 3.3.2 玻璃结构变化模型 |
| 3.4 氯离子掺杂对氟锆酸盐玻璃光学性能的影响 |
| 3.4.1 拉曼光谱 |
| 3.4.2 中红外透过光谱 |
| 3.4.3 吸收光谱及J-O理论 |
| 3.4.4 上转换发光 |
| 3.4.5 荧光光谱及荧光寿命 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 氟铟酸盐玻璃光纤组分设计及性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原料InF_3的制备 |
| 4.3 熔制氟铟酸盐玻璃坩埚选择 |
| 4.3.1 铂金坩埚以及黄金坩埚 |
| 4.3.2 玻璃碳坩埚 |
| 4.4 氟铟酸盐玻璃IBSZG体系组分的研究 |
| 4.4.1 氟铟酸盐玻璃IBSZG的制备 |
| 4.4.2 氟铟酸盐玻璃IBSZG的热稳定性能 |
| 4.4.3 氟铟酸盐玻璃IBSZG的透过性能 |
| 4.4.4 氟铟酸盐玻璃IBSZG的结构 |
| 4.5 氟铟酸盐玻璃光纤样品的设计与制备 |
| 4.5.1 块体氟铟酸盐玻璃IBSZG的制备 |
| 4.5.2 块体IBSZG的热稳定性及透过性能 |
| 4.5.3 基于IBSZG的包层氟铟玻璃组分设计研究 |
| 4.5.4 基于IBSZG的包层氟铟玻璃的热稳定性能 |
| 4.5.5 基于IBSZG的包层氟铟玻璃的光学性能 |
| 4.5.6 氟铟芯层玻璃IBSZG的拉丝实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全氟化物微纳复合玻璃的制备及研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全氟化物微纳复合玻璃制备方法 |
| 5.2.1 相分离理论 |
| 5.2.2 全氟化物微纳复合玻璃组分设计及制备 |
| 5.3 氟铟微纳复合玻璃的物相判断及微观形貌 |
| 5.3.1 XRD物相分析 |
| 5.3.2 微观形貌及元素分析 |
| 5.4 氟铟微纳复合玻璃形成过程与实验验证 |
| 5.4.1 结晶过程推演 |
| 5.4.2 实验验证 |
| 5.5 氟铟微纳复合玻璃的性能表征 |
| 5.5.1 热稳定性能 |
| 5.5.2 透过性能 |
| 5.5.3 拉曼光谱 |
| 5.5.4 物理及化学性能 |
| 5.5.5 荧光性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（4）稀土共掺杂的氟卤化物玻璃中红外发光特性和能量传递过程的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中红外激光材料研究意义 |
| 1.2 中红外激光的发展 |
| 1.2.1 稀土发光基质材料 |
| 1.2.2 玻璃基质材料 |
| 1.3 本论文研究思路 |
| 1.4 玻璃材料测试和分析 |
| 1.4.1 表征方法 |
| 1.4.2 理论分析基础 |
| 1.5 本文主要工作内容 |
| 第二章 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺AlF_3基氟氯化物玻璃中红外发光特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 XRD分析 |
| 2.3.2 吸收光谱分析 |
| 2.3.3 J-O理论分析 |
| 2.3.4 近红外发射光谱 |
| 2.3.5 中红外发射光谱 |
| 2.3.6 吸收发射截面 |
| 2.3.7 增益曲线 |
| 2.3.8 能量传递分析 |
| 2.3.9 荧光寿命光谱分析 |
| 2.3.10 傅里叶变换红外吸收光谱 |
| 2.3.11 拉曼光谱分析 |
| 2.3.12 中红外光源器件制备 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺ZBLAY氟氯化物玻璃中红外发光特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 吸收光谱分析 |
| 3.3.3 J-O理论分析 |
| 3.3.4 傅里叶变换红外吸收光谱分析 |
| 3.3.5 可见光谱分析 |
| 3.3.6 近红外光谱分析 |
| 3.3.7 中红外光谱分析 |
| 3.3.8 吸收发射截面计算 |
| 3.3.9 增益曲线 |
| 3.3.10 中红外光源器件制备 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 Nd~(3+)/Yb~(3+)共掺ZBLAN氟溴化物玻璃多波长激发中红外发光特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 EDS分析 |
| 4.3.2 XRD晶相分析 |
| 4.3.3 吸收光谱分析 |
| 4.3.4 J-O理论分析 |
| 4.3.5 近红外发射光谱(793nm激发) |
| 4.3.6 中红外发射光谱(793nm激发) |
| 4.3.7 吸收发射截面 |
| 4.3.8 增益曲线 |
| 4.3.9 近红外发射光谱(980nm激发) |
| 4.3.10 中红外发射光谱(980nm激发) |
| 4.3.11 荧光寿命 |
| 4.3.12 傅里叶变换红外吸收光谱 |
| 4.3.13 拉曼光谱 |
| 4.3.14 变温光谱 |
| 4.3.15 中红外光源器件制备 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）稀土掺杂微晶玻璃的制备及微晶光纤的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中红外激光应用 |
| 1.3 2.7μm中红外激光材料概述 |
| 1.3.1 玻璃材料 |
| 1.3.2 晶体材料 |
| 1.3.3 微晶玻璃材料 |
| 1.4 3.5μm中红外激光材料概述 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验表征与理论计算 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 玻璃制备 |
| 2.1.3 微晶玻璃制备 |
| 2.2 样品性能测试 |
| 2.2.1 玻璃密度 |
| 2.2.2 稀土离子掺杂浓度 |
| 2.2.3 玻璃热稳定性 |
| 2.2.4 物相分析 |
| 2.2.5 样品光谱性质 |
| 2.2.6 扫面电子显微镜 |
| 2.2.7 能谱分析 |
| 2.3 基本理论 |
| 2.3.1 Judd-Ofelt理论 |
| 2.3.2 吸收截面与发射截面 |
| 2.4 稀土发光基础理论 |
| 2.4.1 稀土离子发光原理 |
| 2.4.2 Er~(3+)离子发光机理研究 |
| 2.4.3 影响稀土离子发光因素 |
| 第三章 Er~(3+)掺锗酸盐微晶玻璃的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Er~(3+)掺锗酸盐微晶玻璃的制备 |
| 3.3 Er~(3+)掺锗酸盐玻璃的热性能测试及分析 |
| 3.4 Er~(3+)掺锗酸盐微晶玻璃的性能表征 |
| 3.4.1 透过性能测试及物相分析 |
| 3.4.2 近红外荧光及其寿命表征 |
| 3.4.3 中红外荧光光谱表征 |
| 3.4.4 上转换荧光及其寿命表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Er~(3+)掺碲酸盐玻璃的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Er~(3+)掺碲酸盐玻璃的制备 |
| 4.3 Er~(3+)掺碲酸盐玻璃的热稳定性能分析 |
| 4.4 碲酸盐玻璃的XPS测试 |
| 4.5 Er~(3+)掺碲酸盐玻璃的光谱性能表征与分析 |
| 4.5.1 近红外吸收性能测试 |
| 4.5.2 近红外荧光光谱及寿命测试 |
| 4.5.3 中红外荧光光谱测试 |
| 4.5.4 上转换荧光光谱及寿命测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Er~(3+)掺碲酸盐微晶玻璃的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Er~(3+)掺碲酸盐微晶玻璃的制备 |
| 5.3 Er~(3+)掺碲酸盐微晶玻璃的物相分析 |
| 5.4 Er~(3+)掺碲酸盐微晶玻璃的光谱性能表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 Er~(3+)掺碲锗酸盐微晶玻璃光纤的制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Er~(3+)掺碲锗酸盐微晶玻璃光纤的制备 |
| 6.3 Er~(3+)掺碲锗酸盐玻璃光纤光谱性能表征 |
| 6.3.1 Er~(3+)掺碲锗酸盐玻璃光纤近红外荧光与寿命测试 |
| 6.3.2 Er~(3+)掺碲锗酸盐玻璃光纤中红外荧光测试 |
| 6.3.3 Er~(3+)掺碲锗酸盐玻璃光纤上转换荧光与寿命测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2玻璃陶瓷的制备及上转换发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 上转换发光材料研究现状 |
| 1.3.1 上转换发光机理 |
| 1.3.2 Er~(3+)、Tb~(3+)、Ho~(3+)离子上转换发光机理 |
| 1.3.3 上转换发光基质材料研究现状 |
| 1.3.4 上转换发光材料的应用前景 |
| 1.3.5 存在的问题 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第2章 研究方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.2 制备工艺流程 |
| 2.3 前驱体玻璃的配方设计 |
| 2.3.1 组分设计 |
| 2.3.2 配方优化设计 |
| 2.4 体视学研究 |
| 2.5 形核热力学研究 |
| 2.6 性能表征 |
| 2.6.1 差示扫描量热(DSC)分析 |
| 2.6.2 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.6.3 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.6.4 透过率光谱 |
| 2.6.5 傅立叶红外光谱 |
| 2.6.6 拉曼光谱 |
| 2.6.7 上转换发光光谱 |
| 2.6.8 色度坐标图 |
| 2.6.9 上转换发光量子效率 |
| 第3章 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂Na_2O-Y_2O_3-P_2O_5-SiO_2 玻璃陶瓷的制备和上转换发光性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 前驱体玻璃样品的制备 |
| 3.3 玻璃陶瓷的制备 |
| 3.3.1 热处理温度对玻璃陶瓷的影响 |
| 3.3.2 热处理时间对玻璃陶瓷的影响 |
| 3.4 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品光透过率的研究 |
| 3.5 前驱体玻璃及玻璃陶瓷观微结构研究 |
| 3.5.1 傅立叶红外光谱 |
| 3.5.2 拉曼光谱 |
| 3.6 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品的上转换发光性能研究 |
| 3.6.1 Tb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光研究 |
| 3.6.2 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光研究 |
| 3.6.3 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品的色度坐标 |
| 3.6.4 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光量子效率 |
| 3.6.5 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光机理 |
| 3.6.6 能谱(EDS)分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂Na_2O-Y_2O_3-P_2O_5-SiO_2 玻璃陶瓷的制备和上转换发光性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 前驱体玻璃样品的制备 |
| 4.3 玻璃陶瓷的制备 |
| 4.3.1 热处理温度对玻璃陶瓷的影响 |
| 4.3.2 热处理时间对玻璃陶瓷的影响 |
| 4.4 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品光透过率的研究 |
| 4.5 前驱体玻璃及玻璃陶瓷微观结构研究 |
| 4.5.1 傅立叶红外光谱 |
| 4.5.2 拉曼光谱 |
| 4.6 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品的上转换发光性能研究 |
| 4.6.1 Ho~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光研究 |
| 4.6.2 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品上转换发光研究 |
| 4.6.3 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品的色度坐标 |
| 4.6.4 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光量子效率 |
| 4.6.5 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光机理 |
| 4.6.6 能谱(EDS)分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂Na_2O-Y_2O_3-P_2O_5-SiO_2玻璃陶瓷的制备和上转换发光性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 前驱体玻璃样品的制备 |
| 5.3 玻璃陶瓷的制备 |
| 5.3.1 热处理温度对玻璃陶瓷的影响 |
| 5.3.2 热处理时间对玻璃陶瓷的影响 |
| 5.4 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品光透过率的研究 |
| 5.5 前驱体玻璃和玻璃陶瓷微观结构研究 |
| 5.5.1 傅立叶红外光谱 |
| 5.5.2 拉曼光谱 |
| 5.6 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂前驱体玻璃和玻璃陶瓷上转换发光性能研究 |
| 5.6.1 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂前驱体玻璃上转换发光研究 |
| 5.6.2 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品上转换发光研究 |
| 5.6.3 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷样品的色度坐标 |
| 5.6.4 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光量子效率研究 |
| 5.6.5 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂玻璃陶瓷上转换发光机理研究 |
| 5.6.6 能谱(EDS)分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 磷硅酸盐透明玻璃陶瓷的分形动力学研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 磷硅酸盐透明玻璃陶瓷晶体生长的分形动力学研究 |
| 6.2.1 Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂磷硅酸盐玻璃陶瓷的分形动力学研究 |
| 6.2.2 Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂磷硅酸盐玻璃陶瓷的分形动力学研究 |
| 6.2.3 Ho~(3+)-Yb~(3+)掺杂磷硅酸盐玻璃陶瓷的分形动力学研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表的论文和专利 |
| 附录B 攻读博士学位期间参加的科研项目及获奖情况 |
| 致谢 |
（7）稀土掺杂磷酸盐玻璃和纳米玻璃陶瓷的制备、发光性能及光学测温研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 稀土元素的光学特性 |
| §1.2.1 稀土元素简介 |
| §1.2.2 稀土元素的发光机制 |
| §1.2.3 稀土元素间的相互作用 |
| §1.3 稀土元素掺杂的白光LED应用 |
| §1.3.1 白光LED的研究意义 |
| §1.3.2 白光LED的实现方式 |
| §1.4 稀土元素掺杂上转换发光 |
| §1.4.1 稀土元素掺杂的上转换发光材料的研究意义 |
| §1.4.2 上转换发光过程与发光机制 |
| §1.4.3 影响上转换发光效率的因素 |
| §1.5 荧光温度传感 |
| §1.5.1 荧光温度传感的研究意义 |
| §1.5.2 荧光温度传感器的分类 |
| §1.5.3 基于FIR技术的测温现状与存在的问题 |
| §1.6 发光玻璃与玻璃陶瓷 |
| §1.6.1 发光玻璃材料 |
| §1.6.2 发光玻璃陶瓷材料 |
| §1.7 本论文的研究意义与主要研究内容 |
| §1.7.1 本论文的研究目的及意义 |
| §1.7.2 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 制备方法、试剂与分析测试仪器简介 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 实验所用化学试剂及仪器设备 |
| §2.2.1 实验所用化学试剂 |
| §2.2.2 实验所用仪器设备 |
| §2.3 实验样品的制备及工艺流程 |
| §2.3.1 发光玻璃的制备 |
| §2.3.2 发光玻璃陶瓷的制备 |
| §2.3.3 玻璃及玻璃陶瓷样品的加工 |
| §2.4 样品测试与性能表征 |
| §2.4.1 差热分析（DSC/DTA） |
| §2.4.2 X射线粉末衍射（XRD）分析 |
| §2.4.3 透射电子显微镜（TEM）分析 |
| §2.4.4 傅里叶-红外光谱（FT-IR）分析 |
| §2.4.5 透过率光谱分析 |
| §2.4.6 荧光光谱分析 |
| §2.4.7 荧光衰减时间（FDT）分析 |
| §2.4.8 变温荧光光谱分析 |
| §2.4.9 样品密度测试 |
| §2.4.10 色温（CCT）和色坐标（CIE）分析 |
| 第三章 Tm~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)掺杂Na-Ca-P-B-Zr体系玻璃的研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 Tm~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)掺杂Na-Ca-P-B-Zr体系硼磷酸盐玻璃 |
| §3.2.1 Tm~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)掺杂Na-Ca-P-B-Zr体系硼磷酸盐玻璃的制备 |
| §3.2.2 Tm~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)掺杂Na-Ca-P-B-Zr体系硼磷酸盐玻璃的结构研究 |
| §3.2.3 Tm~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)掺杂Na-Ca-P-B-Zr体系硼磷酸盐玻璃的热分析研究 |
| §3.2.4 Tm~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)掺杂Na-Ca-P-B-Zr体系硼磷酸盐玻璃发光性能研究 |
| §3.3 本章小结 |
| 第四章 不同稀土元素掺杂Na-Zn-P-B体系玻璃与玻璃陶瓷 |
| §4.1 前言 |
| §4.2 Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃 |
| §4.2.1 Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的制备 |
| §4.2.2 Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的结构研究 |
| §4.2.3 Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的热分析研究 |
| §4.2.4 Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的发光性能研究 |
| §4.2.5 Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃的能量传递及Inokuti-Hirayama模型分析 |
| §4.3 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃 |
| §4.3.1 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的制备 |
| §4.3.2 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的结构研究 |
| §4.3.3 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的发光及能量传递研究 |
| §4.3.4 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃的Inokuti-Hirayama模型分析 |
| §4.3.5 Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃的光学测温研究 |
| §4.4 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃与玻璃陶瓷 |
| §4.4.1 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃与玻璃陶瓷的制备 |
| §4.4.2 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的结构研究 |
| §4.4.3 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的上转换发光研究 |
| §4.4.4 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺Na-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的光学测温研究 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 不同稀土元素掺杂K-Zn-P-B体系玻璃与玻璃陶瓷 |
| §5.1 前言 |
| §5.2 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷 |
| §5.2.1 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺K-Zn-P-B体系玻璃与玻璃陶瓷的制备 |
| §5.2.2 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的结构研究 |
| §5.2.3 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺K-Zn-P-B体系磷酸盐玻璃的热分析研究 |
| §5.2.4 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的上转换发光研究 |
| §5.2.5 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的光学测温研究 |
| §5.3 Yb~(3+)/Tb~(3+)/Ho~(3+)三掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷 |
| §5.3.1 Yb~(3+)/Tb~(3+)/Ho~(3+)三掺K-Zn-P-B体系玻璃与玻璃陶瓷的制备 |
| §5.3.2 Yb~(3+)/Tb~(3+)/Ho~(3+)三掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的结构研究 |
| §5.3.3 Yb~(3+)/Tb~(3+)/Ho~(3+)三掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的上转换发光 |
| §5.3.4 Yb~(3+)/Tb~(3+)/Ho~(3+)三掺K-Zn-P-B体系玻璃及玻璃陶瓷的光学测温研究 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（8）镱铒共掺碲酸盐玻璃的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 玻璃简介 |
| 1.1.1 玻璃的结构与组成 |
| 1.1.2 玻璃的通性 |
| 1.1.3 典型玻璃结构 |
| 1.2 上转换发光材料简介 |
| 1.2.1 上转换玻璃/玻璃陶瓷概况 |
| 1.2.2 上转换玻璃/玻璃陶瓷的应用 |
| 1.2.3 透明上转换玻璃/玻璃陶瓷的制备 |
| 1.3 碲酸盐玻璃及碲酸盐玻璃陶瓷 |
| 1.3.1 镱铒共掺碲酸盐玻璃的研究进展 |
| 1.3.2 透明碲酸盐玻璃陶瓷的研究进展 |
| 1.4 研究存在的问题 |
| 1.5 本课题研究意义及创新点 |
| 第2章 稀土发光理论基础 |
| 2.1 稀土元素简介 |
| 2.2 稀土上转换发光机制 |
| 2.2.1 激发态吸收(ESA) |
| 2.2.2 能量传递(ET) |
| 2.2.3 光子雪崩(PA) |
| 2.3 Judd-Ofelt光谱参数计算理论 |
| 2.4 基于荧光强度比理论的光学温度传感特性 |
| 第3章 实验试剂、仪器、测试及表征 |
| 3.1 主要试剂 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 物理性能及热性能测试 |
| 3.3.2 光学性能测试与表征 |
| 3.3.3 物相及显微结构分析 |
| 3.3.4 实验流程 |
| 第4章 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺TeO_2-BaF_2-REF_3(RE=La,Gd,Y)透明玻璃的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验流程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物性及热性能 |
| 4.3.2 吸收光谱及J-O理论分析 |
| 4.3.3 激发光谱,荧光发射光谱及荧光衰减 |
| 4.3.4 上转换发光及能量传递机制 |
| 4.3.5 荧光温敏特性的测试与计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Yb~(3+)/Er~(3+)共掺TeO_2-BaF_2-YF_3 透明玻璃陶瓷的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验流程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 XRD物相表征 |
| 5.3.2 TEM微观形貌表征 |
| 5.3.3 透射光谱 |
| 5.3.4 上转换发光及能量传递机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Er~(3+)及不同浓度Yb~(3+)共掺TeO_2-BaCO_3-YF_3 玻璃的制备与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验流程 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 物性及热性能 |
| 6.3.2 上转换发光及发光机制 |
| 6.3.3 晶化性能 |
| 6.3.4 透明碲酸盐玻璃陶瓷的上转换发光 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间学术成果 |
（9）玻璃陶瓷结构调控及在温度探测中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 稀土离子与稀土发光材料 |
| 1.1.1. 稀土元素简介 |
| 1.1.2. 稀土离子的发光 |
| 1.1.3. 稀土发光材料 |
| 1.2 过渡金属离子 |
| 1.3 玻璃陶瓷材料 |
| 1.3.1. 玻璃陶瓷介绍 |
| 1.3.2. 氟氧化物玻璃陶瓷 |
| 1.4 非接触式温度探测 |
| 1.4.1. 基于荧光强度比的温度探测 |
| 1.4.2. 基于荧光衰减寿命的温度探测 |
| 1.5 本文研究的目标与内容 |
| 1.5.1. 研究目标 |
| 1.5.2. 研究内容 |
| 第二章 稀土离子掺杂玻璃陶瓷结构及温度探测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Gd基玻璃陶瓷 |
| 2.2.1. 不同结构GdF_3纳米晶玻璃陶瓷 |
| 2.2.1.1 微观结构 |
| 2.2.1.2 发光性能分析 |
| 2.2.1.3 不同晶相GdF3中Er~(3+)的温度测温性能 |
| 2.2.2. F~-/O~(2-)比对Gd基玻璃陶瓷结构的影响 |
| 2.2.2.1 结构与形貌 |
| 2.2.2.2 上转换发光探究 |
| 2.2.2.3 测温性能研究 |
| 2.3 β-YF_3纳米晶玻璃陶瓷 |
| 2.3.1 结构与形貌 |
| 2.3.2 Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺体系 |
| 2.3.2.1 Tm~(3+)的上转换发光 |
| 2.3.2.2 测温性能探究 |
| 2.3.3 Yb~(3+)/Er~(3+)/Tm~(3+)三掺体系 |
| 2.3.3.1 Er~(3+)/Tm~(3+)的上转换发光 |
| 2.3.3.2 双模温度探测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 过渡金属离子掺杂玻璃陶瓷温度探测性能探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Yb~(3+)/Er~(3+)(Ho~(3+))/Cr~(3+)三掺LiGa_5O_8玻璃陶瓷 |
| 3.2.1 结构与形貌 |
| 3.2.2 光谱分析 |
| 3.2.3 测温性能分析 |
| 3.3 Eu~(2+)/Cr~(3+)共掺EuF_3/Ga_2O_3双晶相玻璃陶瓷 |
| 3.3.1. 结构与形貌 |
| 3.3.2. 光谱分析 |
| 3.3.3. 温度探测性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）新型透明玻璃陶瓷的合成和光转换的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 发光的基本原理与分类 |
| 1.3 稀土元素 |
| 1.4 稀土离子发光 |
| 1.5 玻璃陶瓷 |
| 1.5.1 玻璃陶瓷的定义 |
| 1.5.2 玻璃陶瓷的分类 |
| 1.5.3 玻璃陶瓷的制备 |
| 1.5.4 玻璃陶瓷的表针手段 |
| 1.6 荧光测温 |
| 1.7 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 透明玻璃陶瓷TbPO_4:Eu~(3+)的合成和发光特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TbPO_4: Eu~(3+)玻璃陶瓷的合成 |
| 2.3 TbPO_4: Eu~(3+)玻璃陶瓷结构和形貌的表征 |
| 2.4 结果讨论和分析 |
| 2.4.1 结构和形貌分析 |
| 2.4.1.1 X射线衍射 |
| 2.4.1.2 透射光谱 |
| 2.4.1.3 透射电镜和高倍透射电镜 |
| 2.4.2 光谱研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 多功能GdPO_4:Yb~(3+)/Tb~(3+)透明玻璃陶瓷的合成和光转换的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GdPO_4:Yb~(3+)/Tb~(3+)玻璃陶瓷的合成 |
| 3.3 GdPO_4: Yb~(3+)/Tb~(3+)玻璃陶瓷结构和形貌的表征 |
| 3.4 Yb~(3+)→Tb~(3+)和Gd~(3+)→Tb~(3+)能量传递的研究 |
| 3.5 GdPO_4基质磁性的研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 新型透明陶瓷NaYb_2F_7:Er~(3+)光转换和温度特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NaYb_2F_7玻璃陶瓷的合成 |
| 4.3 NaYb_2F_7玻璃陶瓷结构和形貌的表征 |
| 4.4 NaYb_2F_7:Er~(3+)玻璃陶瓷结构 |
| 4.5 NaYb_2F_7:Er~(3+)上转换发射光谱以及温度特性的研究 |
| 4.5.1 上转换发射光谱 |
| 4.5.2 上转换机理 |
| 4.5.3 寿命曲线 |
| 4.5.4 温度特性 |
| 4.6 NaYb_2F_7:Er~(3+)下转换光谱的研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+)透明玻璃陶瓷的结构表征和发光的温度特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+)的合成及表征 |
| 5.2.1 高温熔融法合成CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+) |
| 5.2.2 结构和形貌 |
| 5.3 CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+)发光的温度特性研究 |
| 5.3.1 CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+)激发光谱和发射光谱 |
| 5.3.2 CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+)荧光衰减曲线 |
| 5.3.3 CaF_2:Tb~(3+)/Eu~(3+)荧光强度比测温 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 硕博连读期间发表的学术论文目录 |
四、氟化物玻璃陶瓷中Er的上转换特性（论文参考文献）
- [1]氟磷灰石透明玻璃陶瓷材料的制备、结构和发光及温敏特性研究[D]. 刘丽敏. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [2]基于氟化物荧光玻璃陶瓷的光学测温研究[D]. 周凯. 南京邮电大学, 2020(03)
- [3]全氟化物玻璃光纤和微纳复合玻璃的制备及性能研究[D]. 张龙飞. 上海大学, 2020(02)
- [4]稀土共掺杂的氟卤化物玻璃中红外发光特性和能量传递过程的研究[D]. 张佳佳. 天津理工大学, 2020(05)
- [5]稀土掺杂微晶玻璃的制备及微晶光纤的研究[D]. 夏羽. 南京邮电大学, 2019(02)
- [6]Na2O-Y2O3-P2O5-SiO2玻璃陶瓷的制备及上转换发光性能研究[D]. 赵梦洁. 长春理工大学, 2019(01)
- [7]稀土掺杂磷酸盐玻璃和纳米玻璃陶瓷的制备、发光性能及光学测温研究[D]. 陈勇. 桂林电子科技大学, 2019(01)
- [8]镱铒共掺碲酸盐玻璃的制备及性能研究[D]. 张瑜. 西南大学, 2019(12)
- [9]玻璃陶瓷结构调控及在温度探测中的应用[D]. 刘珅. 杭州电子科技大学, 2018(01)
- [10]新型透明玻璃陶瓷的合成和光转换的研究[D]. 胡芳芳. 中国科学技术大学, 2017(11)