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基于在固体照明、彩色显示、激光通讯、信息存储以及生物医疗等诸多领域的巨大应用前景,稀土离子的光学特性和稀土掺杂光学玻璃的制备工艺一直都是研究人员关注的热点和焦点。在众多稀土离子中,镨离子(Pr3+)因具有红外与可见区域的多谱带发射、发光色彩鲜艳、可被常用紫外与可见波长光源激发等优点,而得到了广泛的研究。然而,Pr3+的能级间距较小,难以在声子能量高的基质材料中实现有效辐射跃迁,目前人们对于Pr3+辐射跃迁性质的研究仍局限于声子能量低但化学稳定性不理想的非氧化物玻璃中。本课题选取具有中低声子能量、化学与热学稳定性俱佳、且可光纤化的重金属掺杂锗碲酸盐(HGT)玻璃为基质,在实现Pr3+掺杂HGT玻璃高效可见(VIS)区域荧光的同时,亦获得了其在近红外(NIR)区域覆盖13001700nm的超宽谱带发射,并对其光学光谱行为进行了一系列系统性表征,揭示了Pr3+掺杂HGT玻璃在超宽带光通讯与光动力癌症治疗等领域的潜在应用前景。本工作取得具体成果如下:1.采用高温熔融法制备了不同浓度Pr3+掺杂的HGT玻璃。玻璃样品的转变温度和结晶温度差值均大于100°C,表明了HGT玻璃的良好抗结晶稳定性与较宽的光纤拉丝操作范围。2.记录了Pr3+掺杂HGT玻璃样品源于3P03H5、3P03H6、3P03F2、3P03F3以及3P03F4辐射跃迁的6个明显可见发射峰,并获得了其连续覆盖420500nm的激发光谱。Pr3+掺杂HGT玻璃可被蓝光LED、氩离子激光器等多种光源激发,发射出多色彩的连续可见荧光。HGT玻璃中Pr3+的645nm发射和613nm发射平均荧光寿命分别为12.35s和14.59s。Pr3+:3P0→3F2,3P0→3H6,和1D2→3H4跃迁的最大受激发射截面值分别为127.16×1021cm2,15.09×1021cm2,和4.95×1021cm2。3.采用积分球荧光测试系统,直观地描述了绝对光谱功率分布、光子数分布、辐射通量等Pr3+掺杂HGT玻璃在可见区域荧光的绝对光学参数。Pr3+掺杂HGT玻璃在可见区的最大荧光强度为3.29W/nm,其在570720nm橙红色光区域总辐射通量为219W,总量子效率为11.80%。Pr3+掺杂HGT玻璃的有效红光发射在光动力癌症治疗辐照光源的制备领域有着广阔的应用前景。4.捕捉到了Pr3+掺杂HGT玻璃源于1D21G4能级跃迁的超宽1.5m红外发射,该发射谱带覆盖了1300nm1700nm波长范围,半宽约140nm,激发光谱覆盖了420620nm的连续波长范围。1D21G4跃迁的平均荧光寿命为68.98s,最大发射截面值为7.46×1021cm2。本课题制备的Pr3+掺杂HGT玻璃在覆盖O,S,C,L和U波段的全通讯窗口光纤通讯放大器制备领域有着重要的应用前景。5.采用Judd-Ofelt(J-O)理论拟合了吸收光谱,求出Pr3+在HGT玻璃中的J-O参数t(t=2,4,6)分别为3.141020cm2,10.671020cm2和3.951020cm2,并根据J-O参数计算了Pr3+的自发辐射几率,荧光分支比,理论寿命等光谱参数。