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1 磁旋光玻璃 1

1.1 磁旋光玻璃的定义与特征 1

1.2 磁旋光玻璃的基本理论 4

1.3 旋光效应的非线性光学现象 6

1.3.1 旋光理论简述 7

1.3.2 法拉第（Faraday）效应 8

1.3.3 电致旋转现象 12

1.4 磁旋光玻璃的形成理论 12

1.4.1 形成玻璃的物质 12

1.4.2 玻璃形成的热力学 15

1.4.3 玻璃形成的动力学 25

1.4.4 玻璃形成的结晶学 37

1.5 磁旋光玻璃的物理性质 46

1.5.1 黏度 46

1.5.2 热膨胀系数 54

1.5.3 费尔德（Verdet）常数V 59

1.5.4 磁旋光玻璃的光学性质 64

1.6 磁旋光玻璃的熔制 69

1.6.1 组成设计与探讨 69

1.6.2 磁旋光玻璃的熔制技术 72

1.7 抗（逆）磁性旋光玻璃 89

1.7.1 现状和资料的收集 89

1.7.2 抗磁旋光玻璃的研究进展 92

1.8 磁旋光玻璃的质量检验 94

1.9 磁旋光玻璃的应用 95

1.9.1 大口径光学隔离器 95

1.9.2 磁光电流互感器 96

1.9.3 光纤陀螺仪 97

参考文献 98

2 激光玻璃 99

2.1 激光和激光特征 99

2.1.1 激光器 99

2.1.2 激光的特征 99

2.1.3 激光产生的理论基础 102

2.2 激光玻璃 105

2.2.1 激光玻璃和激光晶体的主要区别 105

2.2.2 激光器对激光玻璃的要求 106

2.2.3 激光玻璃的基质玻璃系统 109

2.2.4 激活离子 112

2.2.5 激光玻璃的光谱性质 115

2.3 激光玻璃的激光性质 126

2.3.1 输出效率 126

2.3.2 激光玻璃的敏化 130

2.3.3 热光稳定性 134

2.4 激光玻璃的破坏强度 137

2.4.1 Nd玻璃激光的破坏效应 137

2.4.2 激光脉冲结构对破坏的影响 140

2.5 Nd玻璃熔制中几个问题的探讨 140

2.5.1 提高玻璃的均一性，降低非激活吸收 141

2.5.2 铂坩埚间歇式熔炼 141

2.5.3 陶瓷坩埚熔制 144

2.5.4 连续熔炼技术 145

2.5.5 其他的合成工艺 145

2.6 激光玻璃的发展与未来 145

2.6.1 激光钕玻璃 145

2.6.2 掺镱硼磷酸盐激光玻璃 146

2.6.3 掺Yb3+离子氟磷酸盐激光玻璃 147

2.6.4 掺Yb3+离子高硅氧激光玻璃 149

2.6.5 掺钕镱高硅氧激光玻璃 150

2.6.6 光纤激光器 152

参考文献 159

3 特种光学纤维玻璃 161

3.1 概述 161

3.2 近代光学纤维的特征与传光原理 163

3.2.1 光学纤维的特征 163

3.2.2 传输光学的基本理论——波动光学基础 164

3.3 典型的光纤结构和光线传输 166

3.3.1 典型的光纤结构 166

3.3.2 光线传输的基本方程 167

3.4 非轴对称光纤的种类和制作方法 170

3.5 光纤传输损耗 176

3.5.1 光学纤维中光传输损耗的原因 176

3.5.2 本征损耗的机理 177

3.5.3 杂质吸收和结构缺陷引起的损耗 179

3.5.4 端面反射损失 181

3.6 光学纤维元件对玻璃的基本要求 182

3.6.1 对玻璃光学性能的要求 182

3.6.2 微观疵病 186

3.6.3 对玻璃物理化学性能的要求 186

3.7 光学纤维的制作 189

3.7.1 石英玻璃系光纤的制作 189

3.7.2 多组分玻璃系光纤的制作 191

3.8 光学纤维元件的制作 192

3.8.1 传光束 192

3.8.2 传像束 192

3.8.3 光学纤维面板 194

3.8.4 光纤面板玻璃的熔制 201

3.8.5 光纤面板的制作技术 204

3.8.6 国产光纤面板制作中存在的几个问题 205

3.8.7 光纤面板的发展与未来 206

3.9 微通道板 208

3.9.1 二次电子发射机理 209

3.9.2 二次电子发射物质 212

3.9.3 微通道板像增强器的性能 215

3.9.4 微通道板的电子光学性能 216

3.9.5 微通道板玻璃的熔制 218

3.9.6 微通道板的制作过程 227

3.9.7 微通道板制作中存在的问题及其发展前景 229

参考文献 232

4 自聚焦光学玻璃 233

4.1 概述 233

4.2 自聚焦纤维（棒）的原理及基本光学特征 235

4.2.1 光线在自聚焦光纤内的传播 235

4.2.2 光线方程 235

4.2.3 自聚焦纤维（棒）的基本光学特征 238

4.3 自聚焦纤维（棒）的应用 240

4.3.1 光纤通信系统 240

4.3.2 制作微小透镜 242

4.3.3 制作凸（鼓泡）型平面微透镜 243

4.3.4 自聚焦型光纤面板 244

4.4 离子交换的基本原理 245

4.4.1 晶体结构缺陷 245

4.4.2 扩散机制动力学 246

4.4.3 扩散第一定律——菲克（Fick）第一定律 247

4.4.4 扩散第二定律——菲克第二定律 251

4.4.5 无序扩散和自扩散 253

4.4.6 扩散机制与扩散系数的关系 254

4.4.7 扩散系数的测定 262

4.4.8 影响扩散系数的因素 263

4.5 自聚焦纤维（棒）的基质玻璃 268

4.5.1 洛伦兹-洛伦茨公式 268

4.5.2 基质玻璃成分设计探讨 269

4.5.3 现有一些玻璃的组成 277

4.5.4 自聚焦基体玻璃的熔制 280

4.6 自聚焦透镜梯度折射率的产生 282

4.6.1 离子交换的描述（无外场） 282

4.6.2 离子交换工艺 284

4.6.3 SELFOC纤维（棒）折射率分布的测量 295

参考文献 297

5 双功能半导体玻璃——硫属化合物玻璃 298

5.1 概述 298

5.2 半导体的能带结构理论 299

5.2.1 固体物质的导电现象 299

5.2.2 电子导电与离子导电 304

5.3 半导体材料的形成类型 307

5.3.1 化合物半导体 307

5.3.2 杂质和位错半导体 309

5.3.3 非计量化合物半导体 310

5.3.4 控制离子电价半导体 310

5.3.5 窄禁带半导体 311

5.3.6 玻璃半导体 311

5.4 硫属化合物玻璃的的形成 312

5.4.1 简单硫属化合物玻璃结构 313

5.4.2 硫属化合物玻璃的结构元素 314

5.4.3 硫属化合物玻璃生成范围 314

5.4.4 非氧化物玻璃生成规律 321

5.5 硫属化物玻璃的物理和化学性质 324

5.5.1 红外线透射光谱 324

5.5.2 折射率与反射系数 328

5.5.3 浓度对膨胀系数、软化温度及变形温度的影响 328

5.5.4 光的传导性 332

5.5.5 硫属化合物玻璃的化学稳定性 333

5.5.6 硫属化合物玻璃的电学性质 335

5.6 硫属化合物玻璃的制备 338

5.6.1 硫属化合物玻璃制备应注意的几个环节 338

5.6.2 硫属化合物玻璃的微晶化 341

5.7 几种无机氧化物半导体玻璃 344

5.7.1 钒玻璃 344

5.7.2 溶胶-凝胶法制备非晶态V2O5薄膜材料 347

5.7.3 钼、钨玻璃 352

5.7.4 亚碲酸盐玻璃 352

参考文献 353

6 超低损耗光纤材料——氟化物玻璃 354

6.1 概述 354

6.1.1 现有光通信的光纤介质 354

6.1.2 低损耗长距离光纤通信介质 356

6.1.3 低色散宽频带氟化物玻璃光纤通信 358

6.2 超长波无中继通信光纤介质 359

6.2.1 氟化物玻璃的损耗分析 359

6.2.2 氟化物玻璃 360

6.3 氟化物玻璃光纤的制备 372

6.3.1 氟化物玻璃制造技术 372

6.3.2 氟化物玻璃光纤的拉制 375

6.4 氟化物玻璃及其光纤的应用 379

6.4.1 应用的理论基础 379

6.4.2 氟化物玻璃光纤应用的几个方面 381

6.5 氟化物玻璃及其光纤的现状 382

参考文献 382

7 常用的光电功能材料 384

7.1 常用的红外光学玻璃 384

7.1.1 钙铝酸盐玻璃 384

7.1.2 碲酸盐和镓酸盐玻璃 386

7.1.3 锗酸盐玻璃 387

7.1.4 磷钒酸盐玻璃 388

7.1.5 非氧化物红外光学玻璃 389

7.2 红外透明陶瓷（透红外微晶玻璃） 390

7.3 电光玻璃 393

7.3.1 电光效应 393

7.3.2 透明铁电陶瓷的制作 395

7.3.3 透明PLZT薄膜的制备 397

7.3.4 PLZT电光材料的应用 399

7.4 声光玻璃 400

参考文献 403

结束语 404

参考文献 405

附录 406

附录Ⅰ 常用物理常数 406

附录Ⅱ nD-vD关系图 407

附录Ⅲ 元素的相对原子质量 407

附录Ⅳ 差热分析在玻璃工业和研究中的应用 408

附录Ⅴ 几种元素的场强及电负性 409

附录Ⅵ 无机氧化物玻璃各种氧化物部分性质的计算 412

参考文献 418