[發明專利]一類稀土摻雜的硫鹵玻璃、制備方法及應用

無效

• 申請號: 200710045868.3
• 申請日: 2007-09-12
• 公開（公告）號: CN101148318A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 唐高;陳瑋;楊志勇;羅瀾
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C03C3/32
• 分類號: C03C3/32;C03C4/08;C03B5/235
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

1.一種稀土摻雜的硫鹵玻璃，其特征在于在硒基硫鹵基質玻璃中摻雜稀土元素而形成紅外波段光放大的玻璃材料，其組成通式為：

xGeSe₂-yGa₂Se₃-zKX，其中X＝Cl，Br或I，且x+y+z＝1，0.2≤x＜1，0＜y≤0.4；摻雜的稀土離子為Ho³⁺、Dy³⁺、Pr³⁺、Sm³⁺、Er³⁺、Tm³⁺中的兩種或三種，其摩爾百分比為0.01％～2％。

2.按權利要求1所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃，其特征在于在硒基硫鹵基質玻璃組成為0.60GeSe₂-0.20Ga₂Se₃-0.20KBr，摻雜的稀土元素為Tm³⁺、Dy³⁺、Er³⁺，摻雜摩爾百分比各為0.1％。

3.按權利要求1所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃，其特征在于在硒基硫鹵基質玻璃組成為0.65GeSe₂-0.10Ga₂Se₃-0.25KI，摻雜的稀土元素為Sm³⁺和Dy³⁺摻雜摩爾百分比各為0.2％。

4.按權利要求1所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃，其特征在于在硒基硫鹵基質玻璃組成為0.55GeSe₂-0.25Ga₂Se₃-0.20KCl，摻雜的稀土元素為Sm³⁺和Er³⁺摻雜摩爾百分比各為0.01％。

5.按權利要求1所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃，其特征在于在硒基硫鹵基質玻璃組成為0.50GeSe₂-0.30Ga₂Se₃-0.20KBr摻雜的稀土元素摩爾百分比為1％的Dy³⁺和1％的Er³⁺。

6.制作如權利要求1-5中任一項稀土摻雜的硫鹵玻璃的方法，其特征在于制備步驟為：

(1)將Se原料放入石英安瓿中，抽真空的同時加熱至200-300℃保溫，將硒的氧化物除去，提純Se；

(2)將KCl、KBr或KI原料放入石英安瓿中，抽真空的同時加熱至400-500℃保溫，除去吸附水和結合水；

(3)將步驟(1)和(2)處理后的Se，KCl、KBr或KI中的一種、與稀土金屬及高純Ga、Ge按組成式配比稱量后放入安瓿中，烘烤抽真空至10^-3～10^-4乇，且在氫氧火焰上封接；

(4)將步驟(3)封接好的安瓿放在800-1100℃環境下搖擺熔制6-10小時，冷卻后放入250-350℃環境中退火2-4h。

7.按權利要求1所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃的應用，其特征在于所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃的波吸收限波長為550-650nm，長波截止波長為16-17.5μm；摻雜稀土后在1.2-1.7μm之間可多波段放大，發光能級壽命提高1-2個數量級；達500-3000μs；由預制棒拉制的光纖可應用于1.2-1.7μm多波段光纖放大器。

8.按權利要求2所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃的應用，其特征在于所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃在808nm半導體激光器激發下熒光峰值波長為1225nm、1349nm和1548nm；其中，1349nm熒光壽命為2160μs，1548熒光壽命為1950μs。

9.按權利要求3所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃的應用，其特征在于所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃在980nm半導體激光器激發下熒光峰值波長為1240nm、1337nm和1496nm；其中，前兩個熒光峰值迭加后覆蓋了1217-1387nm范圍且發光壽命為1090μs。

10.按權利要求4所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃的應用，其特征在于所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃在980nm半導體激光器激發下熒光峰值波長為1239nm、1491nm和1551nm；后兩個熒光峰值覆蓋了1450-1600nm范圍，其中1491nm熒光壽命為800μs。

11.按權利要求5所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃的應用，其特征在于所述的稀土摻雜的硫鹵玻璃在980nm半導體激光器發下熒光峰值為1340nm和1541nm，其熒光壽命分別為2050μs和1750μs。