[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 适用于拉制光学和生物光子纤维的新型磷酸盐玻璃及玻璃陶瓷的制备与表征

摘要： 掺稀土磷酸盐玻璃因其易加工性、良好的热稳定性、优异的光学性能及高稀土离子溶解度[1]，成为光子器件工程中的理想材料。研究表明，P2O5含量为50摩尔%的磷酸盐玻璃适合拉制光纤。众所周知，若稀土离子能定位于具有特定结构和性质的晶相中，玻璃的光谱性能可得到显著提升[2]。因此，研究者聚焦于通过玻璃热处理开发新型微晶玻璃(GCS)——这类工程材料既保留了玻璃成分与几何构型灵活可调的特性，又兼具掺稀土单晶高吸收发射强度与长荧光寿命的优势。 本报告首先探讨如何制备具有生物活性功能且通过组分调控增强光谱性能的新型活性磷酸盐玻璃。研究显示热处理未必导致掺稀土晶体整体析出（见图1）。为此，我们将提出采用直接掺杂法（示意图见图2）制备含稀土晶体玻璃的新途径，并分析该制备工艺面临的主要挑战——即颗粒在玻璃基质中的存活与均匀分散问题。最后将证明部分优质玻璃既能拉制成带宽超过70纳米的宽发光光纤，亦可制备用于创新生物传感器开发的生物光子光纤。