TW574162B - Rare earth element-halide environments in oxyhalide glasses - Google Patents
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Description
574162 A7 B7 五、發明説明（f ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明領域： 本發明係關於鹵氧化物玻璃以及製造齒氧化物玻璃之 方法，以及改良#氧化物玻璃頻譜特性之方法。 發明背景： 最近,能夠有效向上轉換頻率之透明材料，主要摻雜各 種稀土族離子氟化物玻璃及結晶已受到較大注意，由於其 能夠使用這些材料達成藍色或綠色固態雷射之可能。當在 氟化物玻璃以及單一晶體間並未觀察到向上轉換頻率，摻 雜低含量稀土族離子之單模光纖能夠由氟化物玻璃抽拉出 ，其能夠高度有效率地產生藍色或綠色向上轉換之光纖雷 射◊非常不幸地，重金屬氟化物玻璃產生一些不想要之問 題，而限制其應用情況。最顯著地，重倉屬氟化物玻璃對透 明消失性呈現較差抵抗性。Miinura等人之美國第4674855 號專利揭示出重金屬氟化物玻璃結晶作用之問題，其一項 範例為2BLAN，以及由其產生之光線散射問題。 重金屬氟化物玻璃較容易消失透明亦在形成較大預製 件中產生問題。在製造預製件製造過程中在心蕊及包層間 界面處結晶將在大部份製造光纖所使用方法中產生問題。 即重金屬敗化物十分容易產生不均勻之晶核形成，其將在 心蕊及包層界面處產生結晶，特別是抽拉光纖過程牛。所 形成之光纖由於光纖中結晶將產生嚴重的散射損耗。 當離子必需加入玻璃組成份在心蕊與包層折射率中產 生差值時，重金屬氟化物之透明消失變為更加嚴重。摻雜 其他稀土族離子亦有傾向使玻璃為較低之穩定性。由於該 本紙張尺度通州甲园國豕標準（CNS ) M規格（2丨οχ”7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .11 .
574162 A7 B7 五、發明説明（叉） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 項問題,研究已集中於發現主要氟化物玻璃組成份添加劑 以減小玻璃發生透明消失之可能以及提高其化學穩定性。 除此氟化物玻璃配製需要使形成玻璃組成份在高溫下加熱 。同時氟^ib物玻璃無法在空氣，而需要在無水份，惰性氣體 中環境熔融。 大部份氧化物玻璃（例如為矽氧化物）與氟化物玻璃比 較為化學性以及機械性穩定的以及容易配製以及容易製造 為桿件，光纖，或平面波導。由於其較大聲子能量，矽石玻 璃對於紅外線向上轉換為較無效率的。已經顯示出氧化物 加入氟化物玻璃以改善其穩定性並非優先採用的，因為添 加少量氧化物將顯著地使向上轉換之發光猝滅。 早在1975年Auzel 等人之H· Electrochem· soc., 122 :101 (1575)報導一種有趣紅外線("IRn)向上轉換材料，其 由傳統形成玻璃之氧化物(Sip^GeC^PPe等含有PbF2& 稀土族氧化物）配製出，以及顯現效率幾乎為LaF3 :vb:Er螢 光之二倍。由於該材料由不均勻玻璃以及結晶相所構成及 埋喪之^結晶體尺寸非常大（約為10微米），其並非透明的。wang 等人之"New Transparent vitroceramics Qxbpedwith and Yb^ For Efficient Fre^ency Mpcon-version" Appl. Phys. Lett., 63(24):3268-70 (1993) 說明含有大聲子能量例如SiQz及AlC^s氧化物之透明氟氧 化物玻璃陶瓷，其顯現出紅外線至可見光向上轉換並較氟 化物玻璃更有效率。Wang之組成份以莫耳百分比表示包含 SiQ, 3(K, CdF2 20%, AlOi.s 15%, YbF3 10%, pbF2 2^, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Xf 97公釐） 574162 A7 B7 五、發明説明（3 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 e「f3 1%。 由該組成份製造出玻璃在470°C加熱處理以形成微細 結晶，其文獻說明其並不會減少玻璃物體透明性。文獻斷 定Yb%以及Εθ離子由於熱處理優先地由前身產物玻璃分 離出以及溶解為微細結晶。微細結晶估計在20nm範圍内； 尺寸相當小使得光線散射損失為最小。文獻亦說明該產物 向上轉換效率為對前身產物玻璃以及其他含有氟化物玻璃 之2至10倍。不過在wang玻璃中所形成之結晶具有立方晶 系結構，其限制加入玻璃陶瓷之三價稀土族元素濃度。對 於适些材料另外一項問題為配方中需要Cd。Gd為致癌物， 其使用被嚴格限制。除此Wang之玻璃陶瓷並不呈現出放大 Is處用所需要平坦寬闊之發射頻譜。本發明將針對上述所 說明之缺點加以克服。 發明大要： 本發明係關於i氧化物玻璃基質，其包含〇-7(〕％莫耳 比Si〇2, 5-35%AlA, 1-50%秘，5-35%Ri〇, (M2% Cl重量比F,0-12%重量比，0-0.2%莫耳比稀土族元素，其中R 為 Li，N^，K，Rb或CS。 本發明另外一項係關於一種製造玻璃基質之方法。方 法包含提供形成玻璃組成份以及^^一些有效形成玻璃基質 之條件下處理形成玻璃組成份。 本發明另外一項係關於一種改良鹵氧化物玻璃頻譜特 性之方法。該方法包含改變齒氧化物玻璃之齒化物含量， 其將改變自氧化物玻璃頻譜特性。 本紙張尺度朝 tiiiii^YcNS ) A4^ ( 2I0X^F) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ίιτ、
574162 A7 B7 五、發明説明（中） 本發明玻璃基質在一些應用中為高度需要的，其中要 求在空氣中使用標準熔融技術以及原料製造玻璃。除此， 本發明玻璃在空氣中較氟化物或氣化物玻璃更為穩定，以 及因而在實際應用中更為適當。除此，本發明玻璃基質能 夠將較高濃度之稀土族元素加入至基質中。除此，本發明 玻璃基質具有寬廣平坦增益頻譜，其允許作為特定放大器 應用。 附圖簡單說明： 圖1為曲線圖，其比較氧化物玻璃中E「>,在純氟化物 破璃中Er3+,以及在硼鋁氟鉀矽酸鹽玻璃中Er>之發射頻 譜。 圖2為曲線圖，其顯木出藉由氣加入至驗金屬刪銘酸 鹽玻璃對Nd3+吸附頻譜之影響。 詳細說明： 本發明係關於鹵氧化物玻璃基質，其包含0—7%莫耳比
SiQ，5-35%莫耳比Al2C^，1-50%莫耳比b203, 5-35%莫耳 比吵，（KL2%重量比〇_12%重量比c!y以及〇至〇 2%莫耳 比稀土族元素，其中r為Li，贴，|<，味，或cs。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在玻璃中稀土族元素(REE)之局部鍵結環境決定其發 射以及吸收頻譜之特性。一些影響發射及收頻帶寬度， 形狀，以及絕對能量之因素包含在整個試樣中陰離子以及 緊臨陽離子之麵，任哺錄4谓雛，錄組成及對 稱之所有輯圍，耦合至試樣内特定波長之聲子發射範園。 氟化物以及氣化物玻璃對光學活性REE為有用的宿主，因 本紙張尺度適财關緖準（公釐( 574162 A7 _____B7^ 五、發明説明（t ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圍繞著REE之氟或氣原子對REE發射及吸附頻譜有實質地影 響。氟或氣負電性提昇REE電子狀態之簡併性(deQeneraCy) ，產生發射或吸附頻帶與氧化物宿主產生之頻帶並不相同， 其為較為寬廣，以及不同相對密度以及在不同位置。該頻 帶相對於氧化物玻璃位置時常為朝向藍色偏移。通常，發 射或吸收頻帶之絕對位置以及寬度當圍繞陰離子負電性降 低時偏移至較低能量：例如在ZBLAN氟化物玻璃中ε「^1530 πτη發射頻帶之頻帶寬度大於在其他任何氧化物玻璃中之倩 況，及在氟化物玻璃中發射頻帶之高能量邊緣為較高能量 高於在氧化物玻璃之情況β在特定系統中例如為混合氟氧 化物玻璃，藉由對REE形成氧化物及類似氟化物位置結合之 環境有可能得到較大頻寬及增益平坦性之氟化物玻璃。 作為放大器應用，發射以及吸收外圍最為平坦區域為 最佳頻窗，訊號將通過該頻窗。由於整個發射頻帶位置以 及頻帶内結構隨著氟化物，氧化物及氣化物宿主而不同，具 有最佳增益平坦性之頻窗亦將改變。理論上人們想要在單 一玻璃中得到最為寬廣之發射。特別是能夠製造出具有寬 廣平坦發射頻譜之玻璃。平坦發射頻譜定義為在高達35nm 寬度頻帶（或頻窗）小於10%增益漣波之頻譜。除此，添加氟 ,氣或其混合物將改善REE分散於整個玻璃中，其能夠達成 較高REE貪載而不會使半衰期減損。雖然並不受限於該理 論，人們相信較有可能得到高濃度REE，因為其分散於务別 位覃因而實際上不會彼此相互作用。 本發明亦關於玻璃基質。特別是，本發明關於寬廣種 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公犛） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
574162 A7 ____ B7五、發明説明（6 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 類之礬土矽酸鹽氧化物玻璃，其中能夠添加_化物以及稀 土族元素。齒化物優先地包含氟以及氣。稀土族元素優先 地包含Y，U，Ce，Pr,Nd，Pm，Sm,Eu,Gd，7b，Dy，Ho,Er，Tin,Yb， 以及LU。 優先地玻璃基質為R2〇^Al 2〇3-B2C^-Si 〇2 _ 組成份 ，其中R為1^，啦，1<，吣，或〇5，以及玻璃基質摻雜一種或多種 REE。更特別地，玻璃基質包含0-70%莫耳比Si02,5-35%莫 耳比AlA, 1-50%莫耳比BA, 5-35%莫耳比重量 比F，0-12%重量比Cl，以及0_〇 2%莫耳比ree，特別優先地為25-60% 莫耳比 siq，10-25% 莫耳比 a12〇^ , 3- 3%莫耳比 b2〇3 ，1〇-25%莫耳比r2〇,(KL〇%重量比f，〇-12%重量比ci。通常， 歯化物以驗金屬/驗土金屬或鋁之鹵化物形式Q優先地，氣 表示為AlzFG以及氣表示為Al?c%,其中氟表示為高達1 你 莫耳比Al2F6以及氣表示為高達7%莫耳比Αίγ、。 本發明玻璃基質包含至少兩個不同位置。在第一位置 中存在鹵化物。在第二俅置中，存在氧化物。旺£可存在於 任何兩種位置之一。可加以變化地，齒化物存在於分離位 置中以及氧化物存在於分離位置中以及REE存在於所有分 離位置中。如先前所說明，由於鹵化物以及氧化物存在於 分離位置中，以及REE分散於這些分離位置中，其實際上能 夠彼此相互作用。因而能夠負載較高REE。固此，由本發明 玻璃基質製造出放大器能夠為較小的，因為對於相同的增 益需要較少波導材料。 ^ 假如硼包含於鹵氧化物玻璃中，鹵氧化物玻璃頻譜特 本紙張尺度(CNS) M規格（了心297公聲） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
8574162 五、發明説明（7 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 性與最佳氧化物玻璃相同，但是能夠在非輻射損耗導致半 衰期減小之前負載較高濃度之REE。 當較高含硼量加入至含氟之玻璃，頻譜柙始接近純氟 化物玻璃之情況，以及當氟/硼莫耳比為1:1或較大時，能夠 得到與純氟化物玻璃（例如為ZBLAN)相同之頻譜。特別是， 具有5至12%重量比齒氧化物玻璃1450nm至165Qnm發射頻譜 特性與純氟化物玻璃之情況相同。具有5至12%重量比氟之 鹵氧化物玻璃1450nrrt至1650nm吸收頻譜特性實質上與純氟 化物玻璃之情況相同。 因此，當加入i氧化物玻璃組成份之氣濃度提高時，所 得到頻譜特性實質上與純氣化物玻璃情況相同。特別是， 具有4 5至8 5%重量比鹵氧化物玻璃具有I450nm至1650nm 發射頻譜特性實質上與純氯化物玻璃之情況相同。除此， 具有高達12%重量比氯之鹵氧化物玻璃l450nm至1650nm吸 收頻譜特性與純氯化物玻璃之情況相同。 能夠使用鍺及鉛替代石夕，Ga替代鋁或硼3弟替代硼以改 善螢光強度以及發射半衰期，以及亦改善液相線溫度，黏滯 性曲線，開闊性，以及折射率。鹼金屬/鹼土金屬種類能夠 加以變化以改變折射率以及提高或降低熱膨脹性。含有光 學活性REE之玻璃能夠摻雜非活性REE(例如Er共摻雜外）以 改善量子效率。藉由改善整體組成份，能夠形成玻璃具有 純氟化物以及純氧化物玻璃間，純氟化物以及純氯化物玻 璃間，以及純氣化物以及純氧化物玻璃間之中間光學特性， 因而使光學特性產生最大之彈性。特別是，可以得到寬廣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
574162 A7 B7 五、發明説明（公） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 平坦之發射頻譜。 因而本發明玻璃基質具有吸收以及發射特性，其為有 效地結合單獨氯化物，氧化物，或氟化物玻璃中得到之最佳 特性。然而，不像必需在惰性氣體氣體中製造之氟化物及 氣化物玻璃，本發明玻璃能夠使用標準熔融技術以及原料 在空氣中製造出。除此，混合玻璃之環境穩定性相當地超 過純氟化物或氣化物之情況。除此，加入氟藉由對形成 氧化物及類似氟化物位置結合之環境使玻璃基質達到較寬 之頻寬以及增益平坦性。除此，氣加入至本發明混合玻璃 實質地提高相對於氧化物或氟氧化物玻璃之發射半衰期。 本發明玻璃基質特性在許多應用中為有用的。具有相 匹配包覆或包層之玻璃基質能夠形成為光學活性之裝置， 例如為光學放大器或雷射。更進一步，玻璃能夠單獨地使 用於平面放大應堺中。除此，玻璃基質能夠與不含氯之氟 氧化物玻璃包層玻璃使用作為蜣坩堝抽拉為纖維或再抽拉 桿件-及-管件。另外，其亦可在混合放大器中特別設計所 揭示玻璃基質之發射/吸收頻譜以改善傳統放大器材料例 如為矽石或ZBLAN增益頻譜凹下雨提供較大程度之增益平 坦性而優於這些材料單獨所能達成之情況。 本發明另外一項係關於一種製造玻璃基質之方法。玻 璃基質能夠依據製造玻璃之標準技術製造出。優先地，該 方法包含提供形成破璃成份以及在一些條件下處理形成玻 璃成份以製造出玻璃基質。 優先地，處理步驟包含將形成玻璃成份熔融以產生玻 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) . ,~訂
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尽紙浓凡及週州T國國豕標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） II 574162 Α7 Β7 五 、發明説明^ ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 璃熔融物，將玻璃熔融物成形，以及再加以冷卻。優先地， 組成份在1300°C至1S00°C溫度熔融歷時2小時以產生玻璃 熔融物。其次，玻螭熔融物形成為成形玻璃。適當成形步 驟包含滾壓，擠壓，鑄造，或抽拉光纖。成形玻璃優先地為 圓片，桿件，片狀物或纖維。接著，成形玻璃加以冷卻。成 形玻璃在溫度350°C至450°C退火處理歷時〇·5至2小時。成 形玻璃在退火處理後冷卻至室溫。 本發明另外一項係關於改變_氧化物玻璃頻譜特性之 方法。方法包含改變鹵氧化物玻璃之鹵化物含量，其將改 變鹵氧化物玻璃之頻譜特性。 如先前所說明，藉由在鹵氧化物玻璃中提高氯及氟含 量，鹵氧化物玻璃之頻譜特性能夠加以改變與純齒化物破 璃之情況相同。當單獨地加入氟時，其將產生純氟化物玻 璃之頻譜特性，包含類似氟化物而非氧化物之寬廣發射頻 譜，改善發射之半衰期，以及相對頻帶強度。特別是，發射 以及吸收頻譜特性實質上與純氟化物玻璃之情況相同。同 樣地，當單獨地加入氣時，此將摩生鹵氧化物玻璃之頻譜實 質地與純氯化物玻璃相同，特別是發射及吸收頻譜。當加 入氯及氟時，得到混合玻璃之頻譜特性，其中玻璃頻譜在純 氟化物至純氣化物及其混合情況之範圍内。特別是，含有 氟及氣之玻璃能夠特別地加以設計以適合於特定之應用。 高度地需要含有氟以及氯之玻璃使得玻璃具有寬廣平坦之 發射頻譜。 範例1: 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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574162 發明説明（t0) 玻璃配製步驟： 各種玻璃藉由將列出於底下表I中原料數量混合而製 造出。
表I 組成份（以莫耳百分比表示） 1 2 3 4 5 6 7 8 Sic^ 30 30 30 3Q 30 55 42.1 42.1 ΑΙΑ 18 19 19.8 12.5 13.5 5.25 6 6 a12f6 3 2 1.25 8.5 7.5 6.75 5.7 5.7 Β2〇β 28 28 28 28 28 IS IS.4 1S.4 j^f2 9 12 12 __, K2C12 10.5 7.5 6.75 3 6 __ 一一 2 K20 1.5 1.5 2.25 18 IS 18 下7· 3 εγα 0.03 .03 〇3 .03 .03 .012 .011 011 — 一一 — Μ —· —— 一- 13.5 13.5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
原料被研磨以及倒入含有覆蓋之鉑坩堝中。再將坩堝 放置於溫度保持1300°c至150CTC電熱高溫爐中以及加以熔 融歷時2至4小時。其次，熔融物倒入鋼製金屬板上將熔融 物成形。再將熔融物冷卻。冷卻熔融物被放覃於35〇。(：至 450°C退火高’識巾以絲持—小時。在退火後，高溫爐以 高溫爐之冷卻速率冷卻支室溫。 光譜分析： 作光譜分析之玻璃試樣加以拋光為2Qx2Qx5__。使 本紙張尺度適用f國國冢標準（CNS ) Λ4規格（210^ 297公楚） 574162 A7 B7 五、發明説明（1() 用具有4 cm-1 之Nicokt FT-IR光譜儀(Madison，\Α〇；)進行 吸收光譜量測以及每試樣收集256 FID。Er螢光發射頻譜 藉由利用氙燈泡泵運520nm吸收而產生;L 5微米發射光藉由 使用液態氮冷卻Si感測器連同SPEX Fluorolog光譜儀（Edison， NH) 而加以量測 。在 1400_1700nm 範圍内以每回合 〇,5 nm,l_5秒/回合之計數收集數據。作為比較用途，線性背景 值由每一頻譜扣除，每一頻譜再加以標準化使最大尖峰強 度為1。試樣之數據列於底下範例中。
範例2:在Si (¾，:ZBLAN，以及試樣9中Er3+發射頻譜之比較 在矽不氧化物玻璃，ZBLAN(純氟化物玻璃），以及本發 明玻璃中EP+之發射頻譜測定出並加以比較。這些頻譜顯 示於圖1中Q 本發明玻璃為鉀硼鋁氟矽酸鹽玻璃，其組成份為試樣9 顯示於下列表II中。 12 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-、11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表II 試樣9 莫耳％ Si〇2 55.6 A12c^ 7.88 a!2f6 3.82 Κ20 6.73 k2f2 10.60 Β2〇3 15.20 ΕΓ2〇3 0.012
在石夕石氧化物玻璃中Er3+發射頻譜與一般不含氟之鋁石夕酸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 574162 Α7 Β7 五、發明説明（（2 ) 鹽所得到之頻譜類似。在試樣9玻璃中Er>發射頻譜與在 ZBLAN玻璃中e「3+頻譜類似，其顯示Er3+在試樣9玻璃中由 氟圍繞著，與ZBLAN情況相同。1530nm至1560nm發射頻譜之 平坦性促使ZBLAN增益頻譜相當地平坦。圖1顯示出相同的 增益平坦性能夠由試樣9玻璃達成，其能夠在傳統高溫爐中 製造出，與ZBLAN不同。 範例3:在不同氟化物及氧化物宿主中Nd3+吸收頻譜比較 在不同氟化物及氧化物宿主中Nd3+光學吸收頻譜作比 較。氟鈹酸鹽以及氟锆酸鹽宿主並不包含氧，此將導致在 800nm處相當強烈之吸附頻帶產生藍色偏移而至較低波長， 以及幾乎與在580nm處頻帶之強度相等。相對於氟化物宿 主在不含氟之磷酸鹽，硼酸鹽，以及矽酸鹽宿主中，接近80Q nm之頻帶為紅色偏移至較高波長，以及為較低強度而低於 5βΟητη附近之尖峰吸收。 範例4:氟加入鹼金屬硼鋁矽酸鹽玻璃 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 研究提高加入鹼金屬硼鋁矽酸鹽玻璃之氟含量類似試 樣以及顯示於圖2中。該結果顯示出當氟濃度提高時，相對 於580nm之情況接近800nm尖峰吸附強度將提高及偏移至較 低波長，使得加入6· 63¾重量比氟時吸收頻譜能夠代表Nd3+ 在氟鋏酸鹽宿主之情況。铒視為重REE，而铷視為輕REE。 因此，其結果顯示對於重及輕稀土族元素類似氟化物環境 在本明玻璃基質中形成。 範例5:具有不同氟濃度Er3+鹼金屬硼鋁矽酸鹽玻璃發射及 吸收頻譜之比較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公嫠） 574162 A7 ---- B7 五、發明説明（丨？） 具有不同氟濃度Er3+鹼金屬硼鋁矽酸鹽玻璃與矽石作 比較。當氟含1提高時，；!53〇nm相對強度降低而損及1540-1560nm之發射，持續到原料中含有9 ·极重量比氟時，1530-1560nm發射頻譜為平滑線。此將形成許多機會以製造出包 含兩種或多種玻璃組合之平坦增益放大器或混合放大器。 當氟濃度提高時，接近1_5微米之吸收性亦提高。在玻 璃原料中含有9.极重量比i吸收頻譜實質上等於ZBLAN中 Er^之情況，氟錘酸鹽玻璃具有作為光纖放大器應用之潛 力。在齒氧化物放璃中Er3+發射及吸收頻譜範圍能夠加以 控制而超過單獨地在氧化物或氟化物玻璃中之情況。其顯 著地可作為1.5放大器及混合放大器。 底下表III顯示出在鹼土金屬鋁矽酸鹽以及鹼金屬鋁 #酸鹽玻璃中發射半衰期為氟濃度之函數關係。
表III 重量％F 半衰期(ms) 0.0 6.9 3.5 7.0 6.0 7.0 7.0 '—~ 8.1 10.0 8.7 13.4 8.9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 提高銘矽酸鹽玻璃之氟含量將提高半衰期（表ΠΙ)，及對發 射頻譜形狀具有適度之影響，以及在非輻射性損耗使半衰 期減小之前能夠顯著地提高加入REE之數量。該效應亦能 本紙張尺度適用巾_家轉（CNS ) A4規格（21G X 297公釐) /6 五、發明説明（（中） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 574162 A7 夠在鹼金屬硼鋁矽酸鹽玻璃中觀察到，雖然其對發射頻譜 有較大之改變。 本發明鹵氧化物玻璃代表性組成份顯示於奉XV中。
表IV 氧化物 莫耳％ SiQ, 0-70 a12〇3 0-30 B2〇3 0-30 R2P 0 - 35 ΕΓ2〇3 ^0.5 (Y，U，Gd)2〇3 ^10χΕγ2〇3 F 2-20(wt.%) 範例6:氟氧化物玻璃與相同組成份但是含有〇_重董比 之1350nm Εθ吸收頻譜比較 氟氧化物玻璃(如範例1配製試樣7含有8 5%重量比F) 之1530nm Er3"吸收頻譜與大體上相同之組成份但是額外 包含0_9%重量比Cl(如範例1中試樣8)。cl加入玻璃使吸收 頻譜偏移至較長波長（約7nm)，其顯示出在玻璃中cl緊密地 與REE結合，甚至於其為相當低之濃度時。在主要發射頻帶 (由約為1530nm至1537nm)中存在相對偏移◊在m2C/a12〇3 比值小於或等於1·〇之玻璃中較能夠保持氯以及所有氣化 物含量為較高，其對吸收以及發射頻譜有相當影響。 範例7:接近I520nra在ZBLAN中1530nm Er3*吸收頻譜與該玻 璃系統含有不同氟以及氯玻璃所達成之頻譜作比較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2丨Οχ 297公釐） "7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
574162 、發明説明（丨y)
接近1520nm在ZBLAN中1530nm ε「3+吸收頻譜與範例工 中特定玻璃所得到頻譜比較以及其鹵化物組成份顯示於下 列表V中。 表V 玻璃 wt.%cl
Wt.%F ΐ il ί 4 2.4 10.6 5 4.7 9.2 3 5.4 6.7 5.9 7.5 8.0 7.3 範例吸收頻譜與ZBLAN類似，雖然其發射頻譜相當寬廣。提 高氟含量以替代氣將促使主要吸收頻帶產生較大紅色偏移 接近1540nm，同時頻帶雇色邊緣位置接近I495nm。在該系 列（試樣1)最高氣濃度情況下，其頻譜類似純氣化物玻璃之 頻譜。由於主要吸收頻帶偏移至較長波長度而不會分叉， 由中間組成份所顯現之環境並不單純地為端部成份（試樣4 及1)之總和，而是具有不同陰離子含量許多混合位置之總 和情況或混合位置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 範例8: ZBLAN以及範例6及範例4發射頻譜 < 比較 ZBLAN以及試樣6(如範例1所配製）之發射頻譜試樣例4 (如範例1所配製）。試樣4之發射頻譜較其他玻璃更為寬廣 ，其由1525nm延伸至1570nm。當氯加入玻璃中時铒發射之 半衰期亦將提高。這些結果顯示出發射頻譜形狀能夠藉由 改變氟以及氣相對比例以及改變其栢對於氧之比例而適當 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） I故 574162 A7 —-- 五、發明説明（ft ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 地調整。在廣泛範圍内氣單獨加入稀土族環境内，這些玻 璃在微米應用中有潛力作為Dy，Nd，以及ρ「之宿主。 雖然本發明已對列舉用途詳細說明，人們了解該詳細 說明只作為該用途，以及熟知此技術者能夠由其中作出許 多變化但是並不會脫離本發明下列申請專利範圍之精神及 範圍。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
|釐 公
Claims (1)
- 8 8 8 8 ABCD 574162 六、申請專利靶圍 11. 依據申請專利範圍第10項之玻璃基質，其中_化物玻璃 為氟化物或氣化物玻璃。 12. 依據申請專利範圍第10項之玻璃基質，其中頻譜特性包 括發射或吸收頻譜。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 衣紙張尺度逋用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
Applications Claiming Priority (1)
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