[其他]滤紫外滤红外荧光玻璃

说明书

一种硼硅酸盐光学玻璃。

目前固体激光器使用的滤光物质有滤光液，其成分为K₂Cr₂O₇或NaNO₂，为致癌物质，对环境有污染，并危害工作人员的健康。另外还有滤光玻璃，例如JB-8玻璃，滤紫外石英玻璃（见中国《特种玻璃》1984年第2期第32页）。上述滤光物质只能滤除紫外光，不能滤除氙灯辐射的红外有害光，这种红外有害光能使激光工作物质产生“退泵浦效应”，降低激光效率。上述滤光物质均不能产生对应激光工作物质吸收峰的荧光。

为了取代有害滤光液，同时滤除紫外、红外有害光，提高激光效率，使固体激光器超小型化和实用化，我们发明了滤紫外滤红外荧光玻璃，用来制做固体激光器中的滤光套。

本发明为一种硼硅酸盐光学玻璃，基质玻璃的配方为（Wt%）：SiO₂10～30，B₂O₃10～25，Al₂O₃1～5，BaO10～25，TiO₂0～3，MgO0～5。为使其能滤紫外、滤红外，并能在氙灯照射下产生有用荧光，而且可见光透过率能尽量高，在上述基质玻璃中以氧化物形式引入Ce³⁺、Ce⁴⁺和Sm³⁺离子，即引入CeO₂1～3（Wt%），Sm₂O₃10～30（Wt%），Ce³⁺、Ce⁴⁺、Sm³⁺均匀分布在基质玻璃中。由于所得玻璃具有上述离子组合，从而使得该玻璃同时具有滤紫外、滤红外、产生荧光、可见光透过率高等特点，且其玻璃液在降温过程中不析晶。所引入的Sm³⁺离子对该玻璃的吸收光谱和荧光光谱贡献较大。

采用本发明之玻璃制做的固体激光器滤光套同时具备下述功能，1、可滤除氙灯辐射的紫外光，即在200～400nm波段有强烈吸收，可防止激光工作物质产生色心;2、可见光透过率高，即在400～900nm波段，透过率大于90%;3、滤除氙灯辐射的红外光，即在940、1075、1230、1380、1466nm处有吸收峰，防止激光工作物质产生“退泵浦效应”;4、在氙灯灯光激励下，在450～680nm波段有强烈的荧光发射带，该荧光发射带恰好与激光工作物质Nd³⁺离子的575、588nm吸收峰重叠，增强了其吸收光，增大了光谱利用率，使激光工作效率提高40～60%。用这种滤光套可制得实用的超小型激光器，同时也取代了有毒滤光液。

采用下述配方，按照常规生产光学玻璃的方法，即可制得良好的滤紫外滤红外荧光玻璃。

组份SiO₂B₂O₃BaO Al₂O₃TiO₂MgO Sm₂O₃CeO₂

重量百分含量    20    17.5    23.5    5.4    1.5    3.1    26    3