SiO2 对Bi2O3-B2O3 玻璃体系光学、热学及结构的 影响

Glasses with compositions 50Bi2O3-xB2O3- (50-x)SiO2(x=0, 10, 20, 30, 40, 50) in mol% have been prepared by using a normal melt-quench technique. The effect of SiO2 addition on thermal stability, optical properties and structural characteristic on Bi2O3-B2O3 glass were systematically investigated by using XRD, DTA, ultraviolet-visible transmittance spectra, midinfrared transmittance spectra and Raman spectra. The experimental results demonstrate that, with the addition of SiO2, thermal stability of glass samples has been obviously improved. Once the amount of SiO2 is too much, the glass samples tend to be phase seperation which results in the decrease of thermal stability. With increasing SiO2 content, the UV cutoff edge firstly shifts to short-wave band and then shifts to long-wave band, and the transmittance of mid-infrared has been greatly improved. With substitution of SiO2 for B2O3, the [BO3] triangles and [BO4] tetrahedral groups are gradually replaced by [SiO4]. [BiO6] octahedral and [SiO4] tetrahedral units are connected forming a vibrational mode of Bi-O-Si. The physical chemistry and optical performance of Bi2O3-B2O3 glass were greatly improved by addition of SiO2.

Ag~+-Li~+离子交换制作Er~(3+)/Yb~(3+)共掺磷酸盐玻璃平面光波导(英文)

制备了化学稳定的Er^3＋／Yb^3＋共掺的磷酸盐玻璃，并在其中制作了用于光放大器和激光器的平面光波导．这种磷酸盐玻璃的失重速率为4．7×10^-5g·cm^-2·hr^-1，小于Kigre公司商业化的磷酸盐玻璃QX／Er的失重速率．采用Ag^＋-Li^＋交换技术制作了平面光波导并用m-线光谱在632．8nm测量了平面光波导的有效折射率．根据反WKB法得到折射率形貌，计算了离子交换参数如：离子交换深度、表面折射率，折射率改变和扩散系数等．

微晶玻璃在大功率脉冲氙灯封接中的应用

：为提高大功率脉冲氙灯的封接强度，将微晶玻璃作为封接材料引入到氙灯封接应用中. 以 Bi2O3,ZnO,Al2O3,MgO,CaCO3,SiO2,BaO,H3BO3,P2O5,Na2O 为原料，通过高温熔融制备了大功率脉冲氙灯封接 用微晶玻璃样品. 测试了样品的热膨胀系数,并通过差热分析(Differential Thermal Analysis，DTA)对脉冲氙灯 微晶玻璃的封接温度进行了讨论，用X 射线衍射(X-ray diffraction ，XRD)表征了封接玻璃，并进行了分析. 将 制得的样品磨成玻璃粉末，制成膏剂状玻璃焊料，对大功率脉冲氙灯进行封接，得到大功率脉冲氙灯的微晶 玻璃封接件. 通过氦质谱检漏仪检测，1#、2#、4#封接件气密性良好，达到10-6 Pa.

化学抛光和退火对钛酸锶基片表面改性研究

Atomic force microscopy (AFM) was applied to study the surface morphology of SrTiO3 substrates which were polished by traditional mechanical and chemical mechanical method respectively. The influence of anneal was also studied. Results show that the RMS of CMP STO substrates can be 0.214 nm. Compared the rocking curve of the unannealed STO substrates with the annealed ones, it indicates that anneal can improve the crystal quality.

射频磁控溅射法制备TiO2-xNX薄膜的结构性能研究

利用射频磁控溅射法室温下在Si（100）衬底上制备了N掺杂的TiO2薄膜，并且采用x射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和透射光谱对薄膜进行了表征。XRD结果表明在纯Ar和N2（33．3％）／Ar气氛下制备的TiO2-xNx薄膜均为单一的金红石相，薄膜结晶性良好，呈高度（211）择优取向，而在N2（50．0％）／Ar下制备的薄膜结晶性明显变差；对于N掺杂的TiO2薄膜，XPS表明部分N原子进入TiO2晶格，并且以N—Ti—O、N—O键以及间隙式N原子形式存在；透射光谱表明掺N后的TiO2薄膜吸收边发生了红移。

非晶硅薄膜制备及其晶化特性研究

用磁控溅射法在K9玻璃上沉积了非晶硅（a—Si）膜和a—Si／Al膜，并将其在流动的N2气氛下进行退火。对退火前后的样品进行Raman光谱、XRD和SEM表征和分析。Raman光谱表明随着退火温度的升高，a-Si膜的散射峰出现了明显的蓝移，但XRD结果表明薄膜仍为非晶态；而a—Si／Al膜在温度很低时就已经开始晶化。

Nd：YbVO4晶体的拉曼光谱和荧光光谱研究

用群论的方法计算了Nd：YbVO4晶体的拉曼活性振动模数目，在室温下测得了其极化拉曼谱线，并指认了在不同几何配置下，各振动模式所对应的频率。同时，测得了室温下晶体的吸收谱，得到了中心波长为808am吸收峰的半高宽为12nm，并在J-O理论的基础上计算了晶体的光学参数，其三个晶场参数分别为Ω2=6．88945×10^-20cm^2。Ω4=4．13394×10^-20cm^2、Ω6=4．54503×10^-20cm^2，并由此得到^4F3／2能级的荧光寿命为178．69炉，1062nm处的荧光分支比为48．85％，积分发射截面为2．786710^-18cm^2。分别在808nm、940nm激发下测得晶体室温发射谱，观察到了Nd→Yb以及Nd←Yb间的能量传递现象。

国产YAP：Ce闪烁晶体的相对探测能力测量

为适应在n、γ昆合脉冲辐射场中对低强度快脉冲y辐射测量的需要，近年国内新研制出实用型YAlO3：Ce（YAP：Ce）快响应无机闪烁晶体。我们使用脉冲线性电流大于1．5A的光电倍增管，分别配置这种晶体以及CeF3、NaI等晶体构成闪烁探测器，在放射性标准源场中，对晶体的相对探测能力进行测量。测量结果表明：国产新型YAP：Ce无机晶体对这1．25MeV射线的探测能力比同体积的CeF3平均高一个量级，是同体积NaI的40％左右；当晶体厚度小于2mm时，YAP：Ce与CeF2、NaI的输出比值分别大于16和44％，说明厚度越薄晶体的相对探测能力越强。

LiGaO_2衬底上ZnO外延膜的结构与光学特性

采用磁控溅射法在(001)、(100)及(010)LiGaO2衬底上制备了ZnO薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透过光谱以及光致发光谱(PL)对薄膜的结构、形貌及光学性质进行了表征。结果表明LiGaO2衬底不同晶面上制备的ZnO薄膜具有不同的择优取向,在(001)(、100)及(010)LiGaO2上分别获得了[0001][、1100]及[1120]取向的ZnO薄膜;不同取向的ZnO薄膜表面形貌差异较大;薄膜在可见光波段具有较高的透过率;在ZnO薄膜的光致发光谱中只观察到了位于378 nm的紫外发射峰,而深能级发射几乎观察不到,(1100)取向的薄膜紫外发射峰强度最大,半高宽也最小,薄膜光致发光性质的差异主要和晶粒尺寸有关。

ScAlMgO_4晶体的生长缺陷

采用提拉法生长出φ30 mm×55 mm的ScAlMgO4晶体。在晶体生长过程中有轻微的挥发,粉末X射线衍射分析表明:挥发物质为MgO单相。运用扫描电镜、光学显微镜以及高分辨X射线衍射仪对晶体中的包裹物、开裂、生长条纹和小角晶界缺陷进行了研究。结果表明:温度梯度和热应力是形成晶体中缺陷的主要原因。通过合理设计温场,控制固-液界面的形状及冷却过程的降温速率,可以提高晶体的完整性。

铝酸钇晶体中的生长小面

采用提拉法生长了掺Ce、掺Yb和掺Mn的铝酸钇(YAlO3,YAP)晶体,晶体均完整透明,无肉眼可见的气泡、散射和包裹物等宏观缺陷。通过化学腐蚀和同步辐射白光形貌实验检测了YAP晶体中的生长小面缺陷。结果表明:晶体生长过程中,由于凸向熔体的固-液界面,造成了小面生长现象。沿[101]方向生长的YAP晶体中出现的小面为(102),(201),(121)和(121)奇异面。X射线摇摆曲线表征的结果表明:生长小面的存在严重破坏了晶体的微观结构完整性和均匀性,并导致了小角度晶界缺陷的产生。

Yb∶Y_3Al_5O_(12)/Y_3Al_5O_(12)复合晶体的制作和光谱性能

采用热键合技术,制作中运用不同的工艺参量制作出12片Yb∶Y3Al5O12/Y3Al5O12(Yb∶YAG/YAG)复合晶体。利用偏光显微镜对其键合界面进行了观察,研究了样品的透射光谱,从而确定出复合晶体合适的制作工艺。通过透射光谱的形状和透射率来表征复合晶体键合界面的质量。研究表明Yb∶YAG/YAG复合晶体键合质量较好,可实现一体化。

β-Ga2O3 单晶NH3中氮化的研究

为了将β-Ga2O3单晶应用于作为外延生长优质GaN薄膜的衬底材料，本文对β-Ga2O3 (100)进行了氮化处理，并且主要讨论了氮化温度以及β-Ga2O3表面的粗糙程度对GaN形成的影响。我们发现，最理想的氮化温度在900oC。此时，在抛光的β-Ga2O3的表面上生成了一层具有六方结构并且有择优取向的GaN层。本文同时也对氮化的机理进行了讨论。

α-Al_2O_3:C晶体的热释光和光释光特性

以高纯α-Al2O3和石墨为原料,采用温梯法生长了α-Al2O3:C晶体,使用RisΦTL/OSL-DA-15型热释光和光释光仪研究了其热释光和光释光特性.α-Al2O3:C晶体在462K附近有单一热释光峰,发射波长位于410nm.随着辐照剂量的增加,热释光强度逐渐增强,462K的热释光特征峰位置保持不变.α-Al2O3:C晶体的光释光衰减曲线由快衰减和慢衰减两个部分组成,随着辐照剂量的增加,快衰减部分衰减速率变化不大,而慢衰减部分衰减速率加快.在5×10-6—10Gy剂量范围内,α-Al2O3:C晶体的热释光剂量响应呈现良好的线性关系,30Gy时达到饱和;光释光剂量响应在5×10-6—60Gy剂量范围内呈现良好的线性关系,100Gy时达到饱和.与热释光相比,光释光剂量响应具有更高的灵敏度和更宽的线性剂量响应范围.

利用窄得-奥菲特理论研究Tm:Lu_2SiO_5晶体的光谱特性

采用丘克拉斯基(Czochralski)技术生长了掺铥硅酸镥(Tm∶Lu2SiO5,Tm∶LSO)晶体;测量了LSO晶体在室温下的非偏振吸收光谱和非偏振荧光光谱;利用窄得-奥菲特(Judd-Ofelt)理论计算了Tm∶LSO晶体的窄得-奥菲特强度参数、振子强度、自发辐射概率、辐射寿命、积分吸收截面和积分发射截面.Tm∶LSO晶体的强度参数为Ω2=9.1355×10-20cm2,Ω4=8.4103×10-20cm2,Ω6=1.5908×10-20cm2;Tm∶LSO晶体在1.9μm附近有明显的发射峰(3F4→3H6跃迁),相应的辐射寿命为2.03 ms,积分发射截面为5.81×10-18cm2,半峰全宽(FWHM)为250 nm.用Tm∶LSO晶体在77 K温度下实现了激光运转.利用792 nm的激光二极管(LD)作为抽运源,获得中心波长为1960 nm的激光输出,抽运阈值为2.13 kW/cm2.