专利名称：铒离子掺杂中红外发光氟碲酸盐玻璃的制作方法近年来，对于铒离子掺杂的3 μ m输出的固体激光器因其波长与水的吸收峰十分接近，引起了人们的关注。铒掺杂的3μπι输出的固体激光器在遥感、测距、环境检测、生物工程和医疗以及用于新的中红外波段激光的抽运源方面都具有十分重要的应用价值。3μπι 激光输出首先是通过铒离子掺杂晶体获得的。1967年在LiYF4晶体中首次报道了 3 μ m的脉冲和连续激光输出。1980年Bagdasarov报道了在Er掺杂的钇铝石榴石(YAG)晶体中获得3 μ m波段的IOOmJ激光输出。目前国内外对通过稀土掺杂晶体获得3 μ m输出的研究很多，但是晶体因大尺寸难以制备、稀土掺杂浓度小等缺点而限制了它的应用。而稀土掺杂的玻璃光纤能很好地避免晶体的这些缺点。1988年，Pollack首次报道了 Er掺杂的ZBLAN 氟化物光纤，由于Er3+:4I11/2 — 4I1372跃迁，获得中心波长在2. 78 μ m,输出能量为75J的激光输出。2008年，Zhu等在ZBLAN氟化物光纤中获得瓦级激光输出，之后相继获得近10瓦的激光输出。此后，2009年Tokita等在ZBLAN中在液冷条件下获得24瓦激光输出。但是由于ZBLAN玻璃的热稳定性和化学稳定性较差，限制了它在3 μ m输出上的功率提高及应用。氟化物玻璃中掺入重金属氧化物，如Te02，Zr02，Ge02、Ga203或Bi2O3，在不明显影响声子能量的同时提高热学及稳定性及化学稳定性。这为高质量、环境适应性好的光纤的拉制提供了保障。并且少量重金属氧化物的引入，有利于铒离子的发光，更有利于高功率激光的获得。但是，目前国内外并未有关于氟化物中重金属氧化物引入对实现中红外2.7μπι发光增强方面的报道。发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃， 该玻璃具有优良的热稳定性，较好的红外透过性能，在980nm波长的激光二极管泵浦下能获得很强的中红外2.7μπι荧光。本发明具体的技术解决方案如下一种铒离子 掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃，其特点在于该玻璃的摩尔百分比组成为组成mol%ZrF443 53,CaF218 22,
YF33 5,
AlF32 4，
NaF17 22，
ZrO2O 5，
TeO2O 5,
GeO2O 5,
Ga2O3O 5,
Bi2O3O 5，
ErF32 8。
上述铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃的制备方法，包括下列步骤
①选定所述的玻璃组成及其摩尔百分比，计算出相应的各玻璃组成的重量，准确称取各原料，混合均勻形成混合料；
②将混合料放入钼金坩埚中于800 850°C的硅碳棒电炉中熔化，熔化过程中通入氮气作为保护气氛，完全熔化后澄清10 15分钟，将玻璃液浇注在预热的模具中；
③将玻璃迅速移入到已升温至玻璃转变温度(Tg)以下10°C的马弗炉中，保温3 4小时，再以10°C /小时的速率降至室温，完全冷却后取出玻璃样品。
本发明的技术效果如下
本发明通过在铒离子掺杂氟化物玻璃中引入重金属氧化物Zr02、TeO2, GeO2, Ga2O3 或Bi2O3，特别是Zr02、TeO2, GeO2，热稳定性和化学稳定性同时提高，在中红外2. 7 μ m附近红外透过率保持较高水平，在980nm波长的激光二极管泵浦下可以获得明显增强的中红外 2. 7 μ m荧光发射，适用于中红外2. 7 μ m激光玻璃与光纤材料的制备及应用。


图1为实施例1#所获得的铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃在980nm波长的激光二极管泵浦下的荧光光谱。
图2为实施例1#和2#所获得的铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃差热曲线对比图。
图3为实施例1#和2#所获得的铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃的XRD曲线对比图。
图4为实施例1#和2#所获得的铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃在中红外 2. 7 μ m波段附近的红外透过对比图。
图5为实施例1#到5#所获得的铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃在980nm 波长的激光二极管泵浦下的荧光光谱对比图。
图6为实施例1#到5#所获得的化学稳定性随TeO2含量变化曲线。

本发明铒离子掺杂中`红外发光的氟碲酸盐玻璃的11个具体实施例的玻璃成分如表I所示
表1:具体11个实施例的玻璃配方


一种铒离子掺杂中红外发光的氟碲酸盐玻璃，该玻璃的摩尔百分比组成范围为ZrF4:43～53%，CaF2:18～22%，YF3:3～5%，AlF3:2～4%，NaF:18～22%，TeO2:0～5%,GeO20～5%，Bi2O30～5%，ErF3:2～8%。采用加盖的铂金坩埚和硅碳棒电炉熔融方法制备。本发明重金属氧化物引入后氟化物玻璃仍透明无析晶，在中红外2.7μm附近红外透过率高(>85%)，热稳定性提高，且化学稳定性提高，在980nm波长的激光二极管泵浦下可以获得明显增强的中红外2.7μm荧光，适用于中红外2.7μm波段发光的掺铒离子的特种玻璃及光纤材料的制备及应用。