[發明專利]近紅外發光的鉍摻雜氯代五硼酸鋇晶體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210141044.7
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102703067A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 彭明營;鄭嘉裕;邱建榮;董國平;馬志軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09K11/63
• 分類號: C09K11/63;C30B29/22;C30B1/10;C30B11/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 徐嵩

技術領域

本發明涉及發光材料研究領域，具體是一種近紅外發光的鉍摻雜氯代五硼酸鋇晶體及其制備方法。

背景技術

近紅外波段激光光源在軍事、醫療、光通信、材料加工、精密測量、天文觀測、環境監測等領域有著極為重要的應用。例如，鐿離子可發射1微米附近的寬帶熒光，將鐿離子引入到玻璃光纖中，利用其高增益性，目前可得到50千瓦波長為～1030nm的光纖激光輸出，鐿光纖激光在金屬切割，焊接等方面已呈現取代CO₂激光的趨勢，近年來光纖激光得到迅猛的發展。如，摻鉺光纖放大器及激光器是光通信領域必不可少的光學器件。如1178nm的激光經倍頻后可產生589nm的激光，利用589nm的黃色激光在天空95公里左右可制造鈉激光引導星，提高天文望遠鏡的空間分辨率。再如1092nm激光，是Sr+原子鐘必不可少的²D_3/2能級排空光源，它可以將²D_3/2能級上的電子激發到²P_1/2，排空²D_3/2能級，²P_1/2能級電子馳豫到“鐘躍遷”上能級²D_5/2。再如將940nm的激光經過簡單的倍頻技術就可以獲得藍光。目前近紅外激光的獲得除基于半導體材料發光外，主要是基于稀土離子發光。由于發光原理的限制，目前沒有一種基于稀土離子摻雜的材料可以產生同時覆蓋1-1.5微米光譜區的超寬帶熒光，并且在一些波長如1178nm稀土離子不能產生發光。

近年來一類鉍摻雜激光玻璃引起了人們的注意，這是因為它具有1-1.6微米的寬帶發光，有望用于開發新波段激光光源。2004年，彭明營等人發明了鉍摻雜鍺基玻璃(授權中國發明專利ZL200410054216.2)，具有1-1.6微米的寬帶發光。2005年，彭明營等人發明了鉍團簇摻雜硅基玻璃(授權中國發明專利ZL?200510024483)，具有1-1.6微米的寬帶發光，同年邱建榮等人發明了鉍摻雜系列晶體(授權中國發明專利ZL?200510023597)，具有1-1.6微米的寬帶發光。這些晶體包括Ca₂Y₈(SiO₄)₆O₂，a-BaB₂O₄，SrB₄O₇，CaY₂Mg₂Ge₃O₁₂，SrAl₂O₄，SrBPO₅，Ba₂NaNb₂O₁₅，Gd₂Ga₅O₁₂，SrMoO₄。2005年俄羅斯科學院Dianov等人利用摻鉍玻璃光纖實現了1150-1300nm光譜區間寬帶可調諧激光輸出(Quantum?Electron.，2005，35，1083-1084.)，從而促進了鉍摻雜材料與器件的發展。2008年蘇良碧等人申請了鉍摻雜a-BaB₂O₄的專利(中國發明專利ZL?200810200910.9)。2008年與2009年，徐軍等人發明了鉍摻雜鹵化物晶體CaF₂，SrF₂，BaF₂，KCl，Csl，KPb₂Cl₅及RbPb₂Cl₅(中國發明專利ZL200910151679.3，200810202284.7)，具有1-1.6微米的寬帶發光。2009年邱建備等人發明了鉍摻雜磷硅酸基玻璃(中國發明專利ZL?200910094186.0)，具有類似的發光。2010年，彭明營等人在鉍摻雜Ba₂P₂O₇中觀察到近紅外寬帶發光(Opt.Express，2010，18，12852-12863)。總體而言，有關可近紅外發光的鉍摻雜晶體的報道較少，目前尚沒有鉍摻雜氯代五硼酸鋇晶體的報道。

發明內容

為了克服現有稀土摻雜材料熒光帶寬不足，本發明的目的在于提供一種鉍摻雜氯代五硼酸鋇晶體，具有近紅外超寬帶發光特性。