多孔玻璃在过去的几十年中被广泛应用于提纯过滤, 生物化学和离子选择等领域, 是一种多功能微结构材料。多孔玻璃所制备的材料在光学领域也展现出不俗的优势, 成为突破多种光学材料应用瓶颈的关键。对多孔玻璃在可见光和近红外波段的研究进行了综述, 介绍了各种稀土离子和金属离子在多孔玻璃中的发光特性, 展现了多孔玻璃在制备微晶发光玻璃和封装碳点、量子点方面的优势。描述了使用多孔玻璃制备光纤的方法, 此种方法有望突破各种有源光纤制备的技术难题。对多孔玻璃未来发展进行了展望。

全无机钙钛矿纳米晶具有发光效率高、发光波段可调等优点，是光电领域的研究热点之一，但是稳定性差一直阻碍着其实际应用。钙钛矿纳米晶玻璃既保留了纳米晶优异的发光性能，又具有优异的物化稳定性，备受研究者们的关注。本文概述了钙钛矿纳米晶复合玻璃制备方法的国内外研究进展，并进一步阐述了复合玻璃的应用领域，最后对其存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。

三价稀土离子上转换发光有着一些很有价值的应用技术: 波导上转换及放大和激光、 上转换三维立体显示、 飞秒光谱应用、 激光控温、 三维成像与存储、 光学温度感应系统、 牙科等生物物理应用、 上转换荧光防伪、 上转换宽带光源、 和上转换红外显示片等。 因为受到太阳能电池发展需求的促进, 上转换研究再度呈现出澎湃的研究热潮。 目前, 利用金属表面等离子体共振的近场增强效应能够有效增强其表面附近的荧光物质的发光的特性, 有可能较大幅度的提高上转换发光的强度, 从而有可能进一步把上转换发光推向实用。 利用离子引入法, 在铋化物的发光玻璃中引入银颗粒。 研究结果表明银表面等离激元的表面等离子体共振吸收峰位于580～600 nm; 而且, 加热时间的延长导致了表面等离子体共振吸收峰的剧烈增强和稍微蓝移。 978 nm半导体激光能够导致531.0, 546.0和657.5 nm的三组Er3+的2H11/2→4I15/2, 4S3/2→4I15/2, 4F9/2→4I15/2的双光子上转换荧光, 978 nm激光激发掺铒铋化物发光玻璃的上转换发光的机理是第一步的4I15/2→4I11/2共振基态吸收和随后的第二步的4I11/2→4F7/2的共振激发态吸收; 纳米银的表面等离激元的引入促成铋化物发光玻璃中铒离子的978 nm激光激发的上转换发光最大增强了272.0%倍。 1 539 nm半导体激光能够导致波长为528.0, 547.0, 657.0和795.0 nm的四组Er3+的2H11/2→4I15/2, 4S3/2→4I15/2, 4F9/2→4I15/2和4I9/2→4I15/2的上转换荧光; 1539 nm激光导致的528.0 nm 2H11/2→4I15/2和547.0 nm 4S3/2→4I15/2上转换荧光的机理主要是1 539 nm激光的4I15/2→4I13/2, 4I13/2→4I9/2和4I9/2→2H11/2的三步光激发吸收跃迁过程, 1 539 nm激光导致的657.0 nm 4F9/2→4I15/2上转换荧光的机理主要是1 539 nm激光的4I15/2→4I13/2, 4I13/2→4I9/2和4I11/2→4F9/2的三步光激发吸收跃迁过程; 纳米银的表面等离激元的引入导致了铋化物发光玻璃中铒离子的1 539 nm激光激发的上转换发光最大增强160.3%倍。 显然, 靠近银表面等离激元共振吸收峰的978 nm激光上转换的增强效果比1 539 nm激光的要好。

局域表面等离激元可以由自由空间的光直接激发, 这也是局域表面等离激元的优点所在。 研究铋化物发光玻璃中纳米银颗粒的表面等离激元对铒离子发光的增强效应、 进一步的提高铋化物发光玻璃中铒离子的发光性能很有意义。 首先, 测量了(A) Er3+(0.5%)Ag(0.5%): 铋化物发光玻璃与(B) Er3+(0.5%): 铋化物发光玻璃样品的吸收谱, 发现(A) Er3+(0.5%)Ag(0.5%): 铋化物发光玻璃在约600.0 nm处有一个较弱的宽的银表面等离激元共振吸收峰。 同时发现两者都有典型的铒离子的吸收峰, 它们的吸收几乎完全一样： 在波峰形状、 峰值强度和峰值波长等方面都很相近。 测量了(A) Er3+(0.5%)Ag(0.5%): 铋化物发光玻璃和(B) Er3+(0.5%): 铋化物发光玻璃样品的激发谱, 发现有位于379.0, 406.0, 451.0, 488.0和520.5 nm的5个550.0 nm可见光的可见激发谱峰, 和位于379.0, 406.5, 451.0, 488.5, 520.5, 544.0, 651.5和798.0 nm的8个1 531.0 nm红外光的红外激发谱峰, 容易指认出依次为Er3+的4I15/2→4G11/2, 4I15/2→2H9/2, 4I15/2→(4F3/2, 4F5/2), 4I15/2→4F7/2, 4I15/2→2H11/2, 4I15/2→4S3/2, 4I15/2→4F9/2和4I15/2→4I9/2跃迁的吸收峰, 通过测量发现(A) Er3+(0.5%)Ag(0.5%): 铋化物发光玻璃相对于(B) Er3+(0.5%): 铋化物发光玻璃样品的可见和红外激发谱的最大增强依次分别是238%和133%。 最后, 测量了它们的发光谱, 发现有位于534.0, 547.5和658.5 nm的三组可见发光峰, 容易指认出依次为Er3+的2H11/2→4I15/2, 4S3/2→4I15/2, 4F9/2→4I15/2荧光跃迁。 还发现红外发光峰位于978.0和1 531.0 nm, 依次为Er3+的4I11/2→4I15/2和4I13/2→4I15/2的荧光跃迁。 通过测量发现(A) Er3+(0.5%)Ag(0.5%): 铋化物发光玻璃相对于(B) Er3+(0.5%): 铋化物发光玻璃样品的可见和红外发光谱的最大增强依次分别是215%和138%。 对于银表面等离激元增强铒离子发光的机理, 认为主要为纳米银颗粒的局域表面等离激元共振, 造成金属纳米结构附近产生的局域电场的强度要远大于入射光的电场强度, 从而导致了金属纳米结构对入射光产生强烈的吸收和散射, 进而导致了荧光的增强； 即局域表面等离子体共振局域场的场增强效应。

采用高温熔融法制备了Ce3+/Tb3+/Sm3+掺杂的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃。通过傅利叶红外光谱仪、荧光光谱仪表征了该系列发光玻璃的微观结构和发光性质, 并对Ce3+到Tb3+、Ce3+到Sm3+之间的能量传递机制进行了研究。结果表明, 在339, 378, 407 nm激发下, 单掺Ce3+、Tb3+和Sm3+的CBS玻璃分别发射紫蓝光、绿光和红光, 恰好符合混合合成白光的条件。Ce3+/Tb3+和Ce3+/Sm3+双掺CBS玻璃的发射光谱以及Ce3+衰减寿命的变化证实了Ce3+→Tb3+和Ce3+→Sm3+之间存在能量传递, 随Tb3+和Sm3+浓度增加, Ce3+的寿命减小, 且传递效率由5.4%和5.7%分别增加至24.0%和27.1%。调节3种稀土离子的掺杂浓度并选择合适的激发波长, 实现了发光颜色可调, 并最终获得白光发射。

以TeO2、ZnO、La2O3为基质制备了掺铒离子的碲酸盐发光玻璃,应用Judd-Ofelt(J-O)理论计算得到 光谱强度三参量,以及铒离子原子组态各个能级的跃迁辐射寿命、荧光分支比及积分发射截面。 发现积分发射截面较大(大于10-18 cm), 表明具有较好的激光发射特性。基于稀土离子4f能级的丰富性,分析了Er3+离子 能级之间 发生能级交叉弛豫的可能性,并指出了其在上转换和量子剪裁中的应用前景,为单掺与多掺稀土 离子碲酸盐发光玻璃的进一步应用提供了实验依据和理论参考。

采用高温熔融-冷却法制备了一系列Dy3+掺杂的B2O3-ZnO-Na2O-Al2O3发光玻璃, 通过红外光谱、紫外-可见-近红外光谱和荧光光谱等研究了其结构及发光特性。分析表明: 制备的发光玻璃中出现基质组分的结构特征峰及Dy3+的能级跃迁特征峰。在350 nm波长光激发下, 样品的发光强度、黄蓝发射峰比、荧光寿命、色坐标及色温等均随Dy3+浓度的变化发生明显的可调节变化。样品的荧光发射强度随Dy3+浓度的增加呈现先增大后减小的变化, 当Dy3+掺杂摩尔分数为 1.0%时, 发光强度最大。此外, 随着Dy3+掺杂浓度的增大, 发光玻璃的荧光寿命及发射光谱的色度坐标值、色温都呈现递减的趋势。这表明通过基质组分及掺杂元素的调节可以使得该硼酸盐体系发光玻璃获得高效可调节的光功能从而得到广泛应用。

高硅氧发光玻璃因具有较好的热稳定性、 化学稳定性等优点, 成为极具潜力的荧光材料。 针对其仍存在发光强度较弱的问题, 从与发光性质紧密相关的制备工艺出发, 分析各关键工艺参数对高硅氧玻璃发光性质的影响具有重要的意义。 本文制备了关键工艺参数不同的Eu2+/Dy3+共掺高硅氧发光玻璃, 通过测试微孔表面结构参数、 发射光谱和红外吸收光谱等, 研究了分相温度、 溶液离子浓度和烧结温度等制备关键工艺参数对高硅氧发光玻璃光致发光性质的影响。 当分相温度不同时, 多孔玻璃微孔表面结构参数和高硅氧玻璃的发射光谱表明, 分相温度通过影响多孔玻璃的比表面积间接的影响高硅氧玻璃的发光性质, 多孔玻璃比表面积数值越大, 高硅氧玻璃发光强度越大。 当溶液离子浓度不同时, 高硅氧玻璃的发射光谱表明, 当溶液中Dy3+浓度增加, 高硅氧玻璃中Dy3+和Eu2+发光增强； 当Dy3+浓度大于0.1 mol·L-1时, 由于Dy3+的发光出现浓度猝灭效应, 高硅氧玻璃整体发光强度减弱。 当烧结温度不同时, 高硅氧玻璃的发射光谱和红外吸收光谱表明, 随着烧结温度升高, 高硅氧玻璃中—OH残留量减少, 发光强度增强； 当烧结温度大于1 000 ℃时, 高硅氧玻璃出现析晶, 发光强度减弱。

采用双高斯函数拟合不同中心波长和带宽的LED芯片光谱，并根据荧光分光光度计的测量结果推算不同LED芯片激发下的Ce/Tb/Eu共掺发光玻璃的发射光谱和色温。结果表明，当芯片带宽不变，中心波长从370 nm右移到378 nm时，Ce/Tb/Eu共掺发光玻璃色温逐渐下降。当芯片中心波长不变，带宽从10 nm增加到25 nm时，Ce/Tb/Eu共掺发光玻璃的色温变化与中心波长有关。在芯片发光稳定的前提下，带宽变化对Ce/Tb/Eu共掺发光玻璃色温的影响小于中心波长改变的影响，故当Ce/Tb/Eu共掺发光玻璃应用于LED发光时，需优先选择芯片的中心波长。

采用高温熔融法制备了Eu单掺和Ce-Tb-Eu共掺的钙硼硅酸盐发光玻璃。使用荧光分光光度计测量了样品的发射与激发光谱, 并通过激发、发射光谱和CIE色度坐标对其发光特性进行了研究。结果表明: 改变玻璃基质提高其光学碱度, 可以大幅度增加Eu3+/Eu2+比例, 增强Eu3+的红光发射。在378 nm单色光激发下, Ce-Tb-Eu共掺发光玻璃的发射光谱中同时观测到了蓝光、绿光和较强的红光特征峰。通过调节Tb、Eu的比例, 可以使样品发射光谱的色坐标在白光区域内变化, 实现白光调控。