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本工作采用熔体急冷法及后续热处理分别制备了Er3+单掺及Er3+/Yb3+双掺的含LaF3纳米晶的透明氟氧化物玻璃陶瓷材料(SiO2-Al2O3-Na2O-LaF3-ErF3)，并采用DSC/DTA、XRD、TEM/HRTEM、吸收光谱和荧光光谱等技术系统地研究了材料的晶化行为、显微结构和光谱性能，最后，通过对其光学性能和结构特性之间的关系的系统研究，对热处理进程和掺杂的细节有了较全面深入地认识，在此基础上对掺杂浓度、晶粒尺度、处理时间等的优化提供了较合适的答案。
透射电镜(TEM)观察显示，适当热处理后得到的玻璃陶瓷材料具有近似理想的晶化结构特征；XRD和上转换实验表明Er3+进入氟化物晶化相。基于吸收、发射等光学实验所得的结果和分析，为避免诸如晶场畸变、自吸收和浓度淬灭等难以控制的不利效应，比较合理的配比为含1％的前驱体Er3+离子摩尔浓度。考虑到弛豫和散射，平均晶粒尺度应该控制在12nm左右，为保证Er3+离子在晶相中的掺杂过程，应在650℃下保温16小时左右。上转换发光机理为激发态吸收。
双掺实验表明Yb3+离子的加入，明显提高了Er3+离子的上转换效率，并且Yb3+离子和Er3+离子一样都可以通过热处理，进入晶化相，直接敏化机制对于上转换发光效率的提高起到了明显的作用。根据不同双掺配比的上转换实验结果，我们认为，较低Yb3+离子掺杂浓度时上转换均主要来源于双光子过程。达到4％后明显出现三光子过程，这对于应用于绿光波段的上转换激光玻璃陶瓷而言，非常重要。对于应用于红光波段的上转换激光玻璃陶瓷而言，Yb3+/Er3+离子的浓度在4:1左右比较合适，绿光波段则要大于4:1。
上述结果表明，稀土离子掺杂的含LaF3纳米晶的透明氟氧化物玻璃陶瓷是较好的光学材料，在制作上转换激光器、光纤放大器等方面具有良好的应用前景。