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纳米晶玻璃复合光纤:技术与应用

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过改变纳米晶组成、尺寸、形貌以及表面状态,可获得许多独特的电学、光学和磁学等性能。除了具有光功能的纳米晶之外,研究人员还将具有热学、电学以及磁学等功能的纳米晶复合到玻璃光纤中,它们在化学、温度、电场和磁场传感等中具有广泛的应用前景。近几年对纳米晶-玻璃复合光纤的研究主要包括稀土离子掺杂纳米晶-玻璃复合光纤、过渡金属离子掺杂纳米晶-玻璃复合光纤、量子点-玻璃复合光等。

纳米晶玻璃复合光纤:技术与应用

纳米晶是纳米尺度的晶体材料,其物理性质具有很强的尺寸依赖性。通过改变纳米晶组成、尺寸、形貌以及表面状态,可获得许多独特的电学、光学和磁学等性能。将纳米晶与玻璃复合,形成的致密纳米晶相和玻璃相的多相复合体,兼具纳米晶发光效率高、性能可控、功能多样化,以及玻璃热稳定性高、透过率高、物化性能稳定、力学性能好、可加工性强、成本低等优点,展示出优越热学和光学性能,因此受到广泛研究。在光学特性方面,由于稀土离子和过渡金属离子受晶体场环境影响较大,而纳米晶为这些激活离子提供了强大晶体场效应,使其具有优异的发光性能,在光纤放大器和新波段可调谐光纤激光器光电子器件中具有潜在应用价值。除了具有光功能的纳米晶之外,研究人员还将具有热学、电学以及磁学等功能的纳米晶复合到玻璃光纤中,它们在化学、温度、电场和磁场传感等中具有广泛的应用前景。通常制备纳米晶-玻璃复合材料主要有两种方法:一是通过热力学等外场控制玻璃中原位析出微晶,一般被称作微晶玻璃;另一种是将一定尺寸和形貌的功能纳米晶和玻璃基质熔融复合。近几年对纳米晶-玻璃复合光纤的研究主要包括稀土离子掺杂纳米晶-玻璃复合光纤、过渡金属离子掺杂纳米晶-玻璃复合光纤、量子点-玻璃复合光等。(www.xing528.com)

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