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毕业论文 Dy3+离子掺杂的硫卤玻璃中红外跃迁特性研究

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  毕业论文 Dy3+离子掺杂的硫卤玻璃中红外跃迁特性研究 共55页,25621字
   【摘要】
   本学位论文主要制备了不同浓度Dy3+离子掺杂的75GeS2-15Ga2S3-10CsI玻璃样品。通过测试玻璃样品的红外透过光谱、吸收光谱、荧光光谱等分析了Dy3+掺杂硫卤玻璃的中红外跃迁特性。
   论文第一章首先介绍了硫系玻璃的种类、特点及其在中红外的应用,并详细阐述了稀土掺杂硫系玻璃的研究现状,然后提出了本文的研究内容和研究思路。
   论文第二章主要介绍了本文会涉及到的一些理论基础,其中包括Judd-Ofelt理论、McCumber理论等。
   论文第三章重点介绍了硫系玻璃的实验方法,包括玻璃样品的制备和样品的测试。
   论文第四章,首先给出了制备的75GeS2-15Ga2S3-10CsI系列玻璃样品的基本物理特性,表明此样品有较高的折射率。通过对玻璃样品热稳定性和拉曼光谱的测试,得出此样品有较高的Tg温度(372℃)、较好的热稳定性(ΔT=177℃)和较低的声子能量(343cm-1)。其次测试了样品的红外透过光谱和吸收光谱,明确样品的透过范围介于500nm-11μm之间,并定性地研究了杂质吸收峰及能级吸收峰。最后,在810nm波长激光泵浦下,可以观察到1.33、1.76、2.67μm左右的荧光,分别对应于(6H9/2, 6F11/2)→6H15/2、6H11/2→6H15/2、(6H9/2, 6F11/2)→6H13/2,并计算了1.76μm左右的吸收和受激发射截面。同时分析了不同Dy3+掺杂浓度对荧光光谱的影响。结果表明,荧光峰随着Dy3+掺杂浓度的增加有略微的红移。
   在论文的结论部分,概括总结了全文的实验研究结果,同时指出了存在的不足及需要补充改进之处。
   【关键词】
   硫卤玻璃;Dy3+ ;中红外;光谱;J-O理论
  
   目 录
   引 言 1
   1 文献综述 2
   1.1 硫系玻璃 2
   1.1.1 硫系玻璃的含义和分类 2
   1.1.2 硫系玻璃的光学和热学特性 4
   1.1.3 硫系玻璃的应用 6
   1.1.4 中红外的应用 10
   1.2 稀土掺杂硫系玻璃的研究现状 12
   1.2.1 产生中红外的稀土离子和硫卤玻璃 12
   1.2.2 稀土掺杂硫系玻璃中红外发光的研究现状 13
   1.2.3 Dy3+掺杂硫系玻璃发光的研究 15
   1.3 本课题研究思路及内容 19
   1.4 课题的现实意义 19
   2 理论基础 20
   2.1 Judd-Ofelt理论及光谱参数计算 20
   2.1.1 J-O理论模型的分析 20
   2.1.2 J-O理论的计算 23
   2.2 McCumber理论和荧光半高 26
   2.3 F-L公式 26
   2.4 多声子无辐射驰豫几率 27
   3 样品制备及性能测试 28
   3.1 玻璃样品制备 28
   3.1.1 工艺流程 28
   3.1.2 实验原料及仪器 28
   3.1.3 制备过程 29
   3.2 样品性能测试 33
   3.2.1 密度测定 33
   3.2.3 差热分析 33
   3.2.4 激光拉曼光谱测试 33
   3.2.5 玻璃的红外透过光谱 33
   4 实验结果与讨论 35
   4.1 玻璃样品的基本物理特性 35
   4.2 玻璃的热稳定性 35
   4.3 玻璃的拉曼光谱 35
   4.4 玻璃的红外透过光谱 36
   4.5 吸收光谱和受激发射截面 37
   4.5.1 吸收光谱 37
   4.5.2 吸收截面和受激发射截面 38
   4.6 Judd-Ofelt光谱参数及中红外特性分析 38
   4.7 玻璃的荧光特性 40
   4.7.1 近红外1.33μm处荧光特性 40
   4.7.2 近红外1.76μm处荧光特性 40
   4.7.3 中红外2.67μm处荧光特性 41
   5 结论 42
   参考文献 43
   致谢 50
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