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中红外波段因覆盖着大气窗口区以及很多气体分子的吸收谱线,故此波段的激光在军用及民用等众多领域都展现了重要的应用前景,发展并利用好中红外激光对国防和经济的发展都有着至关重要的意义。基于此,中红外激光材料的研究就显得尤为重要,在所有的中红外激光材料中,氟化物玻璃及其衍生材料光纤和微纳复合玻璃由于有着低的声子能量、高的稀土离子溶解度以及优异的中红外光谱性能,被认为是理想的中红外激光增益介质材料。然而,目前氟化物体系材料仍然存在着较差的稳定性问题,需要进一步发展。本论文以此为研究背景,对氟化物玻璃、光纤及微纳复合玻璃的制备及性能进行了系统的研究,具体工作和创新点如下:(1)系统研究了氟化物玻璃的改性剂以及除水剂中阴离子Cl-的引入对玻璃基质的影响,其中基质材料选用发展最为成熟的氟锆玻璃。实验发现不同含量Cl-的掺杂对氟锆玻璃产生的影响是非线性的。在掺入1 mol%氯离子时,玻璃的热稳定性、荧光性能都会急剧的降低,ΔT由不掺杂的84℃降至69℃,1.5μm处荧光寿命由20.3 ms降至8.9 ms。然而,随着氯离子的继续掺入,玻璃的性能会逐渐的恢复。产生这些现象的原因是由于氯离子掺杂导致了玻璃结构的变化,微量氯离子掺入会破坏氟锆八面体网络,使其扭曲而导致玻璃性能的降低;随着氯离子含量的逐渐增加,氯-锆会逐渐形成链状结构与氟-锆的网状结构共存,这将会引起玻璃的性能逐渐恢复,这一结果将对后期制备高质量氟铟酸盐玻璃提供理论指导。(2)基于In F3-Ba F2-Sr F2-Zn F2基本组分,探索出了更加稳定的含Ga F3的氟铟玻璃体系。同时在手套箱中惰性气体保护下制备出了高质量高均匀性的块状氟铟玻璃。此玻璃的ΔT达到70℃,在中红外3-5μm波段内透过率达90%以上,且红外截止边为8.3μm(厚7 mm)。在此基础上,通过改变碱土氟化物的含量,以及添加稀土离子La3+来分别调配其折射率和稳定性能,成功制备出了质量均匀的包层玻璃。此外,采用浇注法制备出外径为12 mm的光纤预制棒,经过拉丝实验,成功拉制出高质量的氟铟光纤。(3)基于相分离理论,用简单的方法在氟铟玻璃组分基础上制备出了晶相分布均匀的全氟化物铟基微纳复合玻璃In F3:(Sr0.84Lu0.16)F2.16。该材料展现了超宽的红外透过波段(0.35-10.8μm,T≥50%,1 mm厚)、出色的机械性能、化学耐久性、光谱性能以及长的Er3+:2.7μm处荧光寿命(7.2 ms)。因此,该材料在中红外窗口以及激光源领域有着较大的发展和应用潜力。本实验所研究的析晶机理可为氟铟玻璃的析晶抑制工艺提供理论指导,并可为制备全氟化物体系微纳复合玻璃提供新的思路。