Dy3+掺杂Ga-Sb-S玻璃：中红外发光与激光增益材料的研究

"Dy3+掺杂Ga-Sb-S玻璃的3~5μm发光研究" 本文详细探讨了Dy3+掺杂的新型Ga-Sb-S硫系玻璃的制备及其在中红外发光领域的应用潜力。研究者通过精细调控材料的组分，提升了玻璃的热稳定性和抗析晶性能，进而成功拉制出高光学质量的光纤。这种Dy3+掺杂的硫系玻璃展现出了优异的红外透光性，其声子能量较低，这在2.95、3.59、4.17和4.40微米处显示出强烈的发光特性，这些波长位于中红外光谱区域，对于激光技术具有重要价值。 实验结果表明，Dy3+离子在Ga-Sb-S玻璃中的荧光量子效率非常高，2.95微米处达到了88.1%，4.17微米处则为75.9%。相应的受激发射截面分别为1.1×10^-20 cm²和0.38×10^-20 cm²。高量子效率和大受激发射截面是衡量激光增益介质性能的关键指标，这使得Dy3+掺杂的Ga-Sb-S玻璃成为中红外激光增益材料的理想候选。 为了进一步增强玻璃的抗析晶性能，研究者用少量的As替代Sb，发现这显著降低了在光纤拉制过程中玻璃的析晶倾向，而且并未对玻璃的发光性能产生明显负面影响。这一发现为优化硫系玻璃的结构和性能提供了新的途径。 此外，文章还强调了稀土离子（如Dy3+）在硫系玻璃中的作用，它们能够提供独特的光学性质，尤其是在中红外波段，这对于开发新型的激光器和光通信系统具有重要意义。中红外光谱区在遥感、医学成像、气体检测等领域有着广泛的应用需求，因此，这种Dy3+掺杂的硫系玻璃的研究对于推动相关技术的进步具有深远影响。 该研究不仅揭示了Dy3+掺杂Ga-Sb-S硫系玻璃的优良性能，还提出了一种改善玻璃抗析晶性能的新方法，为未来中红外激光材料的设计和制备提供了理论基础和技术参考。该领域的研究将持续推动光学材料科学的发展，有望催生更多高性能的中红外光学器件。