由于具有较高的可见波段荧光效率, 基于稀土掺杂氧化物的红外激光诱导热辐射具有重大的应用潜力。 进一步提高红外诱导热辐射效率具有重大的实用价值。 设计了一种改善稀土掺杂氧化物材料中红外诱导热辐射效率的方案, 即通过掺杂改性杂质, 既可以改变稀土离子周围局域晶场的对称性; 同时又引入了晶格缺陷。 对应的效果包括: 一方面, 可以通过增强稀土离子周围的晶场强度来提高稀土元素对于入射光子的吸收能力; 另一方面, 可以利用晶格缺陷作为猝灭中心来增加材料的热转化能力, 最终将显著提高杂质改性材料的光热转化效率, 即获得更加高效的红外诱导热辐射材料。 为了验证设计方案的可行性, 利用溶胶-凝胶方法合成了不同浓度的镱离子和锂离子的共掺杂样品, 通过XRD及TEM测试分析了杂质对样品结构的影响, 并且基于荧光发射光谱具体研究了杂质掺杂浓度对热辐射效率的影响。 该工作为高效稀土掺杂热辐射材料的制备提供一定的参考。

根据布里渊光纤环形激光器谐振腔特性,设计了一套以单片机为控制中心,压电陶瓷(PZT)为调频器件的光纤环形激光器稳频系统。采用“数值均值滤波”的思想,消除外界因素的影响,提高了鉴频精度;采用“等步长调节,小步长跟踪” 控制方法,可在保证跟踪速度的基础上提高控制精度。由于控制步长非常小,系统不易产生控制振荡,因而不易失锁。应用设计的光纤环形激光器稳频系统完成了对布里渊环形激光器的稳频锁定实验,鉴频时间达到500 μs,锁定精度达到士0.5 MHz,锁定时间约为30 min。

利用频率为2450 MHz,功率可调范围为0～600 W的微波源放电激励烷基碘化物C2H2F3I,观测了碘原子1.315 μm发射谱,并分析了微波激励过程中发生的主要动力学过程。不同压力下重复实验,在介质气体压力分别为50 Pa,60 Pa和160 Pa时均观测到了1.315 μm处的波峰输出,这说明通过微波激励C2H2F3I可以产生1.315 μm的发射。此外,还采用放大自发辐射(ASE)法研究了微波激励C2H2F3I条件下1.315 μm发射谱的增益特性。测量小信号增益系数时加入缓冲气体He,在总压力为150Pa(C2H2F3I和He以1:2混合)和微波源功率为400 W时测得微波激励C2H2F3I条件下1.315 μm发射谱的小信号增益系数为1.02% cm-1。

采用分子轨道从头算方法,分别在HF、MP2和B3LYP水平下对三种全氟烷基碘化物分子CF3I、C2F5I和n-C3F7I的振动红外光谱和喇曼光谱进行理论计算,给出了各频率所对应的振动模式对称性、红外谱线相对强度及喇曼活性.结合计算值和实验值对三种全氟烷基碘化物分子的振动光谱进行了讨论,结果表明理论计算值与实验观测值吻合得很好.