【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學玻璃材料，具體涉及一種綠光發射玻璃及制備和應用。
技術介紹
1、光纖激光尤其是波長位于492-577nm的綠光激光在海底探測、激光醫療、顯示、金屬加工等領域具有重要的應用前景。其中，tb3+離子具有相對簡單的能級結構，且主躍遷峰位于540nm(tb3+:5d4→7f5)，是綠光發射的潛在激活離子。然而tb3+的吸收截面較小，導致其對泵浦光的利用率較低，無法獲得較強的激光輸出，因此往往通過高濃度的摻雜來彌補其吸收截面小的問題。此外，tb3+離子在氧化物玻璃基質中存在嚴重的暗化現象，導致其在氧化物光纖中較難實現可見波段激光輸出。目前，氟化物玻璃光纖具有較低的損耗、高的損傷閾值、寬帶隙等特性，是常用的實現可見光光纖激光的基質材料。然而，氟化物玻璃摻雜高濃度tb3+后，易產生析晶問題?；谏鲜霈F實問題，本研究重點聚焦于在提高tb3+的發光的同時，解決高摻tb3+引起的析晶問題，從而獲得熒光性能和抗析晶性能較好的tb3+摻雜氟化物光學玻璃增益材料。
2、目前，氟化物玻璃的抗析晶性能改進主要依賴于玻璃基礎組分的選擇。常用的氟化物玻璃體系有氟銦酸鹽體系、氟鋁酸鹽體系以及氟鋯酸鹽體系。其中氟鋯酸鹽體系是熱穩定性最佳的體系，通過調節玻璃成分中naf、baf2、laf3、alf3和zrf4各組分的用量，從而獲得的抗析晶性能較好的玻璃，但是該方法無法進一步提高tb3+離子發光性能。針對進一步提高氟化物玻璃中tb3+的發光性能，先前的工作中已經報道dy3+可以有效敏化tb3+(journalof?luminescence?
技術實現思路
1、本專利技術第一方面提供一種綠光發射玻璃，所述綠光發射玻璃包括氟化物玻璃，所述氟化物玻璃中共摻雜有dy3+、tb3+、ce3+，所述dy3+與所述tb3+的摩爾比為0.35～0.5。本專利技術中，dy3+摩爾濃度較低無法改善高摻tb3+玻璃的析晶性能，不利于獲得透明綠光發射玻璃；dy3+濃度過高會引起嚴重的濃度猝滅，導致發光性能減弱，同時過高濃度的dy3+摻雜會誘發玻璃析晶，因此，dy3+的摩爾濃度需控制在該范圍內。
2、本專利技術通過摻雜dy3+改善高摻tb3+氟化物光學玻璃的析晶性能，同時通過額外引入ce3+，可在確保獲得tb3+高摻且透明不析晶的氟化物玻璃的基礎上進一步顯著提高tb3+的發光性能的方法，從而獲得了一款透明、光學性能優異的氟化物玻璃材料。
3、優選地，所述氟化物玻璃選自氟鋯酸鹽體系。
4、優選地，所述氟化物玻璃按摩爾百分比計，包括
5、
6、優選地，a1)所述dy3+來自dyf3、dycl3或dy2o3中的一種或幾種；
7、優選地，a2)述tb3+選自tbf3、tbcl3或tb2o3中的一種或幾種；
8、優選地，a3)所述ce3+選自cef3、cecl3或ce2o3中的一種或幾種。
9、優選地，b1)優選地，所述tb3+的摻雜摩爾百分比為3.5～5％。tb3+的吸收截面較小，因此需通過高摻tb3+來補償較小吸收截面對發光的不利影響。然而，tb3+含量增加易引起玻璃的析晶，盡管可以通過dy3+摻雜來提高玻璃抗析晶性能，獲得透明的玻璃，但是一旦tb3+含量過高，dy3+共摻獲得的抗析晶效應會失效，因此，需要將tb3+摻雜量限定在該范圍內。
10、優選地，b2)所述ce3+占所述綠光發射玻璃的摩爾百分比為0.1～1.0％；
11、更優選地，b2)所述ce3+占所述綠光發射玻璃的摩爾百分比為0.5～0.9％；
12、優選地，所述dy3+占所述綠光發射玻璃的摩爾百分比為0.5～2.5％；
13、更優選地，所述dy3+占所述綠光發射玻璃的摩爾百分比為1.2～1.5％。
14、本專利技術第二方面提供上述的綠光發射玻璃的制備方法，其特征在于，包括在氟化物玻璃原料中添加dy3+、tb3+、ce3+進行研磨、熔制、退火、冷卻，得到所述的綠光發射玻璃。
15、優選地，b1)所述氟化物玻璃原料包括(nh4)2zrf6、baf2、laf3、alf3、naf；
16、優選地，b2)所述熔制的溫度為850～900℃；
17、優選地，b3)所述熔制的時間為30～60min；
18、優選地，b4)所述熔制的設備為熔爐；
19、優選地，b5)所述熔制結束后，還包括澆鑄到預熱好的模具中成型。
20、優選地，所述(nh4)2zrf6、baf2、laf3、alf3、naf的摩爾比為(45～55)：(15～20)：
21、(2～5)：(2～5)：(15～25)。
22、優選地，c1)所述退火的設備為退火爐；
23、優選地，c2)所述退火的溫度為250～280℃；
24、優選地，c3)所述退火的時間為1.5-3h；
25、優選地，c4)所述冷卻至室溫。
26、本專利技術第三方面提供上述綠光發射玻璃應用于海底探測、激光醫療、顯示、金屬加工。
27、本專利技術具有以下有益效果：
28、1)本專利技術通過摻雜dy3+改善高摻tb3+氟化物光學玻璃的析晶性能，同時通過額外引入ce3+，可在確保獲得tb3+高摻且透明不析晶的氟化物玻璃的基礎上進一步顯著提高tb3+的發光性能的方法，從而獲得了一款透明、光學性能優異的氟化物玻璃材料。
29、2)本專利技術中ce3+離子因其存在ce3+/ce4+的價態轉變，可以進一步提高玻璃的抗激光暗化性能，有助于實現可見激光輸出。
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1.一種綠光發射玻璃，其特征在于，所述綠光發射玻璃包括氟化物玻璃，所述氟化物玻璃中共摻雜有Dy3+、Tb3+、Ce3+，所述Dy3+與所述Tb3+的摩爾比為0.35～0.5。
2.根據權利要求1所述的綠光發射玻璃，其特征在于，所述氟化物玻璃選自氟鋯酸鹽體系。
3.根據權利要求1或2所述的綠光發射玻璃的制備方法，其特征在于，所述氟化物玻璃按摩爾百分比計，
4.根據權利要求1所述的綠光發射玻璃，其特征在于，包括以下技術特征中的至少一項：A1)所述Dy3+來自DyF3、DyCl3或Dy2O3中的一種或幾種；
5.據權利要求1～4任一項所述的綠光發射玻璃，其特征在于，包括以下技術特征中的至少一項：
6.根據權利要求1～5任一項所述的綠光發射玻璃的制備方法，其特征在于，包括在氟化物玻璃原料中添加Dy3+、Tb3+、Ce3+進行研磨、熔制、成型、退火、冷卻，得到所述的綠光發射玻璃。
7.根據權利要求6所述的綠光發射玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下技術特征中的至少一項：
8.根據權利要求7所述的綠光發射玻璃
9.根據權利要求6所述的綠光發射玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下技術特征中的至少一項：
10.一種綠光發射玻璃的應用，其特征在于，將權利要求1～5任一項所述的綠光發射玻璃應用于海底探測、激光醫療、顯示、金屬加工。
...【技術特征摘要】
1.一種綠光發射玻璃，其特征在于，所述綠光發射玻璃包括氟化物玻璃，所述氟化物玻璃中共摻雜有dy3+、tb3+、ce3+，所述dy3+與所述tb3+的摩爾比為0.35～0.5。
2.根據權利要求1所述的綠光發射玻璃，其特征在于，所述氟化物玻璃選自氟鋯酸鹽體系。
3.根據權利要求1或2所述的綠光發射玻璃的制備方法，其特征在于，所述氟化物玻璃按摩爾百分比計，
4.根據權利要求1所述的綠光發射玻璃，其特征在于，包括以下技術特征中的至少一項：a1)所述dy3+來自dyf3、dycl3或dy2o3中的一種或幾種；
5.據權利要求1～4任一項所述的綠光發射玻璃，其特征在于，包括以下技術特征中的至少一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬桔萍，馬立云，官敏，王偉，于靜波，周文彩，
申請(專利權)人：玻璃新材料創新中心安徽有限公司，
類型：發明
國別省市：
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