四价铬离子掺杂微晶玻璃光纤光放大特性的研究

铬离子掺杂的玻璃由于室温下极低的荧光量子效率，且铬离子在玻璃中常以多种价态存在，一般难于做激光增益介质。本项目以四价铬离子掺杂微晶玻璃光纤为研究对象，实现具有增益带宽宽和物化性能好的高强度低损耗Cr4+离子掺杂纳米微晶玻璃光纤为研究目标。拟通过玻璃组分设计、外加改性剂、选择合适熔制条件来控制掺杂铬离子的价态，获得Cr4+离子掺杂玻璃；系统研究玻璃微晶化热处理工艺、配位场环境、掺杂浓度和泵浦波长对Cr4+离子宽带发光影响的规律，获得具有物化性能和析晶性能优良且高发光效率的Cr4+离子掺杂纳米微晶玻璃；解决包层材料与纳米微晶玻璃纤芯在折射率、膨胀系数、软化温度等方面的匹配问题，获得高强度低损耗的Cr4+离子掺杂纳米微晶玻璃光纤；探明泵浦波长、光纤长度、掺杂浓度和光纤端面与纳米微晶玻璃光纤光谱性质之间的关系，实现超宽带光放大（带宽超过300nm）

铬离子掺杂的玻璃由于室温下极低的荧光量子效率，且铬离子在玻璃中常以多种价态存在，一般难于做激光增益介质。本项目以四价铬离子掺杂微晶玻璃光纤为研究对象，实现具有增益带宽宽和物化性能好的高强度低损耗Cr4+离子掺杂纳米微晶玻璃光纤为研究目标。通过玻璃组分设计、外加改性剂、选择合适熔制条件来控制掺杂铬离子的价态，获得Cr4+离子掺杂玻璃；系统研究玻璃微晶化热处理工艺、配位场环境、掺杂浓度和泵浦波长对Cr4+离子宽带发光影响的规律，获得具有物化性能和析晶性能优良且高发光效率的Cr4+离子掺杂纳米微晶玻璃；解决包层材料与纳米微晶玻璃纤芯在折射率、膨胀系数、软化温度等方面的匹配问题，获得高强度低损耗的Cr4+离子掺杂纳米微晶玻璃光纤；探明泵浦波长、光纤长度、掺杂浓度和光纤端面与纳米微晶玻璃光纤光谱性质之间的关系，制备了双包层Cr4+掺杂LiZn2SiO4微晶玻璃光纤和Ni掺杂β-Ga2O3微晶玻璃光纤，实现了红外宽带光放大(带宽大于300nm)。在国内外重要刊物发表SCI收录的论18篇和EI收录的论文1篇，申请发明专利10 项，授权发明专利10项。