稀土摻雜溶膠凝膠玻璃的光學性能的研究.pdf

1、溶膠凝膠玻璃由于具有結(jié)構(gòu)均勻、組分可控和形態(tài)多樣等優(yōu)點，被認為是一種極具潛力的光學材料，可廣泛應用在光學傳感器、發(fā)光器件和太陽能電池等領域。但是，因為內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制備工藝的限制，所得到的材料及其構(gòu)筑的器件無法表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，這限制了進一步應用和發(fā)展。圍繞稀土摻雜溶膠凝膠玻璃的光學性能，包括紫外光屏蔽性能、發(fā)光性能和耳語回廊模式(WGM)諧振性能，針對材料性能上存在的不足，本論文提出了基于調(diào)控內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的設計思路，制備出具有優(yōu)異性能的材料

2、并進行評價和表征。本論文著重開展了以下工作:
　　(1)圍繞Ce摻雜硅酸鹽玻璃的UV光屏蔽性能，介紹了一種利用(self-limited)自限制析晶的方法來原位構(gòu)筑出Ce摻雜微晶玻璃材料，通過玻璃內(nèi)無序-局部有序轉(zhuǎn)變和摻雜兩個過程協(xié)同調(diào)控，實現(xiàn)了新型紫外光屏蔽材料所需要的低活性和高光學透明性，探討了相關(guān)物理機制，并演示了針對有機分子和生物細胞的UV光屏蔽。
　　(2)圍繞Ce/Er共摻硅酸鹽微晶玻璃隨熱處理溫度升高而產(chǎn)生近紅

3、外發(fā)光性能增強的現(xiàn)象，根據(jù)微結(jié)構(gòu)的演變分析了可能存在的原因，探討了CeF3微晶相、CeO2微晶相對羥基去除的影響，通過對照試驗證明了微晶表面羥基的去除對Er3+近紅外發(fā)光也有貢獻，為提高溶膠凝膠玻璃發(fā)光性能研究提供了一條非常有效的途徑。
　　(3)介紹了一種利用非水解溶膠凝膠法來避免常規(guī)溶膠凝膠過程中存在的水解縮合速率不匹配的問題，成功制備了具有高均勻性的Yb/Er共摻碲酸鹽玻璃厚膜，研究了其結(jié)構(gòu)和光學性能。利用刻蝕技術(shù)成功制備了