氟氧微晶玻璃的研究進(jìn)展

郭英奎+李夢(mèng)萱+范國(guó)峰+白曉杰

摘要：氟氧微晶玻璃由于具有高強(qiáng)度、正溫度折射系數(shù)、低聲子能量、易析晶等優(yōu)點(diǎn)，在光纖放大器、上轉(zhuǎn)換激光器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，日益成為人們的研究熱點(diǎn).從氟氧微晶玻璃的分類(lèi)、稀土元素?fù)诫s類(lèi)型，及應(yīng)用等方面出發(fā)，簡(jiǎn)述了氟氧微晶玻璃的研究進(jìn)展，并對(duì)其存在的問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，

關(guān)鍵詞：氟氧微晶玻璃；析出相；稀土元素?fù)诫s；光學(xué)性質(zhì)

DOI： 10.15938/j.jhust.2015.03.013

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ171.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-2683（2015）03-0066-06

0 引 言

微晶玻璃（glass-ceramics）又稱(chēng)微晶玉石或玻璃陶瓷，是由一定成分的玻璃通過(guò)受控晶化制得的含有大量微小晶體和少量殘余玻璃相組成的復(fù)合體.微晶玻璃和普通玻璃的區(qū)別有：1）前者部分是晶體，后者全是非晶體；2）微晶玻璃成分中含有少量晶核劑（有時(shí)也不加）；3）在工藝上必須經(jīng)過(guò)晶化處理，即經(jīng)加熱（稱(chēng)熱敏）或（和）光照（稱(chēng)光敏）處理，通過(guò)控制過(guò)冷玻璃液體的成核速率和晶體生長(zhǎng)速率使玻璃體內(nèi)均勻地析出大量細(xì)小的晶體；4）其可以是透明體或者是表面呈現(xiàn)天然石條紋和顏色的不透明體，而玻璃則是呈各種顏色、不同程度的透明體.從熱力學(xué)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，玻璃是一種亞穩(wěn)態(tài)，其具有較高的內(nèi)能，在一定的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)，從動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，玻璃熔體在冷卻過(guò)程中，粘度的快速增加抑制了晶核的形成和長(zhǎng)大，使玻璃體來(lái)不及轉(zhuǎn)變成結(jié)晶體.微晶玻璃就是利用玻璃在熱力學(xué)上的有利條件，而又克服了它在動(dòng)力學(xué)上的不利條件而獲得的新型材料.

氟氧玻璃（oxyfluoride glass，OFG）是指在玻璃組成體系中含有氧離子和一定量氟離子的玻璃，它同時(shí)具備氧化物的高強(qiáng)度、正溫度折射系數(shù)和氟化物的低聲子能量、易析晶、負(fù)溫度折射率系數(shù)的特點(diǎn).

而氟氧微晶玻璃是指氟氧玻璃經(jīng)過(guò)精確控制析晶過(guò)程來(lái)獲得的一種兩相材料，一相為分散在玻璃質(zhì)中的大量而細(xì)小的氟化物納米微晶，另一相是玻璃質(zhì)，同時(shí)具有氧化物玻璃的高強(qiáng)度和氟化物晶體的低聲子能量的性能，當(dāng)氧氟玻璃中摻入稀土離子時(shí)，稀土離子大部分進(jìn)入氟化物晶體中，少部分留在玻璃基質(zhì)中.由于氟化物微晶的聲子能量較低，且它們可容納的稀土離子濃度較高，因而大大減少了其多聲子松弛效應(yīng)，提高了稀土離子的能量傳遞能力，用它們做成的激光玻璃，其稀土離子的熒光發(fā)射截面可以得到較大的提高，因此氧氟微晶玻璃成為激光玻璃介質(zhì)的重要研究方向，在激光介質(zhì)方面有很廣闊的應(yīng)用前景.

本文從氟氧微晶玻璃析出相、稀土摻雜、應(yīng)用等方面出發(fā)，簡(jiǎn)要地對(duì)氟氧微晶玻璃的微觀(guān)結(jié)構(gòu)以及稀土摻雜工藝進(jìn)行綜述.同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外氟氧微晶玻璃的研究現(xiàn)狀做一定的概述，并對(duì)該領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和待解決問(wèn)題作出了探討.

1 研究進(jìn)展

1.1分類(lèi)

目前已報(bào)道的微晶玻璃中析出的氟化物晶相主要為 、鑭系三價(jià)氟化物L(fēng)nF3（Ln=La，Y，Gd）和堿土氟化物MF2（M=Ca，Sr，Ba），此外還有Pb3A12F12與類(lèi)似于Pbio Al2F25 Cl的晶相；玻璃基質(zhì)主要為氟氧硅酸鹽和氟氧鍺酸鹽體系.下面將根據(jù)氟化物微晶的類(lèi)型對(duì)氟氧微晶玻璃進(jìn)行分類(lèi)，介紹其各自的研究現(xiàn)狀.

1.1.1 含PbxCd（1-x） F2納米晶的氟氧化物微晶玻璃

1993年，Wang Y等成功地制備出第一塊透明的氟氧微晶玻璃，其基礎(chǔ)玻璃組分為30Si02-15A1203-24PbF2-20CdF2-IOYbF3-lErF3（mol%）.基礎(chǔ)玻璃在設(shè)定的熱處理制度（ 470C，8h）處理下便制得了含有尺寸大概為20nm的PbxCd（l-x）F2納米晶的透明微晶玻璃，其中Er3+的綠色和紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度均強(qiáng)于基礎(chǔ)玻璃100倍以上，這可與當(dāng)時(shí)性能最好的上轉(zhuǎn)換晶體材料（BaY2F8：Er3+/Yb3+）相媲美，自此以后，該類(lèi)微晶玻璃得以快速發(fā)展，不久，Tick等在該配方基礎(chǔ)上用YF3和ZnF2代換了YbF3，通過(guò)加入稀土Pr制備出了Pr摻雜的透明微晶玻璃，其晶粒尺寸更加細(xì)小（15nm左右），體積百分?jǐn)?shù)約為20%- 30%，量子效率為7%，結(jié)果表明，該材料可用于1 3lOnm的激光放大器.隨后，Kukkonen等對(duì)Er3+摻雜的微晶玻璃進(jìn)行了高分辨電鏡和能譜分析，認(rèn)為析出的晶相并非之前所認(rèn)為的PbCdF，而是PbF2，同時(shí)證實(shí)了Er3+進(jìn)入了具有螢石結(jié)構(gòu)的PbF2納米晶中.21世紀(jì)初，該類(lèi)微晶玻璃的研究更加廣泛，2002年Tikhomirov等報(bào)道了Er3+摻雜的含2-12 nm大小PbF2晶粒的氟氧化物微晶玻璃的 的發(fā)射帶，是迄今報(bào)道的該發(fā)光帶中最寬最平的，這個(gè)現(xiàn)象對(duì)于減少自吸收和EDFA的噪音都有很大意義.隨后，研究者們又在類(lèi)似的玻璃組分上制備出摻Tm3、Er3+、H03+的氟氧微晶玻璃，發(fā)現(xiàn)該類(lèi)微晶玻璃在S波段摻銩光纖放大器、中紅外（2.7ym）激光輸出、上轉(zhuǎn)換三基色發(fā)光方面是很好的基質(zhì)材料.

1.1.2含 的氟氧化物微晶玻璃

含LnF3（Ln= La，Y，Gd）的氟氧化物微晶玻璃的研究較多，例如WANG Jin等以配方（50Si02-20Al203-lONa20-20LaF3-0.5ErF3）制備了含有LaF3微晶的氟氧微晶玻璃，并研究了其上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度及Er3+近紅外發(fā)射現(xiàn)象，結(jié)果表明，經(jīng)熱處理后制得的微晶玻璃上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度明顯強(qiáng)于基礎(chǔ)玻璃，并隨著熱處理溫度與時(shí)間的增加而加強(qiáng)，而Er3+離子在微晶玻璃與基礎(chǔ)玻璃中的近紅外發(fā)射相似，同樣的Chen等以該配方（44Si02- 28AI2o3- 17NaF - IIGdF3）制備出了含有CdF3的微晶玻璃，CdF3晶體尺寸大概為6nm左右，是一種性能極好的微晶玻璃，此外陳文威等采用高溫熔融法和熱處理工藝制作了含有CdF3納米晶的氧氟微晶玻璃.在386 nm激發(fā)下，Dy3+摻雜氧氟微晶玻璃的發(fā)光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，且藍(lán)光對(duì)黃光的發(fā)光強(qiáng)度比逐漸增大，表明Dy3+已進(jìn)入到GdF3納米晶中.在980nm激光器泵浦下，Er3，Yb3+共摻氧氟微晶玻璃的上轉(zhuǎn)換發(fā)光隨著熱處理溫度的升高明顯增強(qiáng)，Er3+的上轉(zhuǎn)換發(fā)光出現(xiàn)明顯的Stark分裂現(xiàn)象，這亦說(shuō)明Er3+已進(jìn)入到CdF3納米晶相中.通過(guò)研究上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度與泵浦功率的關(guān)系，確定綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光為雙光子過(guò)程，近年來(lái)，福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所課題組成功制備出稀土摻雜的含YF3納米晶的透明微晶玻璃，研究了Nd3+單摻微晶玻璃的光譜和受激發(fā)射特性，得出 多重態(tài)躍遷轉(zhuǎn)變和

能級(jí)間躍遷轉(zhuǎn)變的受激發(fā)射截面分別為7.24×10-20 cm2和11.55×10-20cm2，是目前為止在氟氧化物微晶玻璃中所報(bào)道的最大受激發(fā)射截面值.

1.1.3 含MF2（M= Ca，Cd，Ba，Pb）的氟氧化物微晶玻璃

析出相為MF2（M=Ca，Cd，Ba）的氟氧微晶玻璃相對(duì)來(lái)說(shuō)研究較晚，2001年，ZHAO Lijuan等制備了富含CdF2微晶的微晶玻璃，并用960 nm半導(dǎo)體激光器作泵浦源，研究了Er3+和Yb3+共摻雜的氟氧化物玻璃陶瓷中Er3+的上轉(zhuǎn)換發(fā)光的性質(zhì)，并指出，綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光是雙光子過(guò)程，但綠色上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度與泵浦激光功率呈非平方關(guān)系，隨著泵浦激光功率的增加，上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度逐漸趨于飽和.并用Er3+-Yb3+系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)平衡方程解釋了這種現(xiàn)象，在氟氧化物玻璃陶瓷中稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光主要是受Er3+和Yb3+之間較強(qiáng)的背向能量傳輸過(guò)程影響的.之后YU Hua等制備了Er3+-Yb3+摻雜的富含CdF2的微晶玻璃，并指出其上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度不僅與結(jié)晶程度有關(guān)，還與CdF2晶相比例有關(guān)，

析出相為CaF2晶體的微晶玻璃研究較熱，微晶玻璃中CaF2晶體的獲得一般是通過(guò)直接在原料里加入CaF2，和其他原料一起熔融制備出基礎(chǔ)玻璃，再通過(guò)晶化處理讓CaF2從均勻玻璃相中再次析出，以此得到含有CaF2晶體的微晶玻璃，例如，顧牡等通過(guò)對(duì)1.Omol% Tb203摻雜45Si02 - 20Al203- IOCa0 - 25CaF2玻璃進(jìn)行熱處理制備出透明微晶玻璃，得到析出相大小約為27 nm的CaF2納米晶的透明微晶玻璃，并指出微晶玻璃中CaF2納米晶顆粒的析出有利于提高Tb3+的發(fā)光性能，紫外激發(fā)時(shí)，Tb3+的545 nm特征發(fā)光強(qiáng)度比基礎(chǔ)玻璃增強(qiáng)了4倍；而X射線(xiàn)激發(fā)時(shí)，Tb3+的545 nm特征發(fā)光強(qiáng)度增加了3.5倍.同樣，ZHANG Lili等以組成為55Si 02 - SNa70 - 20Al203 - CaFz -0.5 Pr3+一xYb3+（x =0，2，4，8，16）的配方制備出了富含CaF，微晶（晶粒尺寸約為30 nm）的透明微晶玻璃，并研究了其中Pr3+-Yb3+之間的量子剪裁效應(yīng)，分析表明，Re3+（ Pr3+、Yb3+）離子主要在CaF2納米晶體相中.Yb3+在 發(fā)射的近紅外量子剪切是基于Pr3+在482nm下3P0能量的激發(fā)下實(shí)現(xiàn)的，另外發(fā)現(xiàn)隨著Yb3+濃度增加，熒光壽命急劇減少，量子效率增大.目前，很多配方都能制備出富含CaF2微晶的微晶玻璃，例如， 等.

析出相為BaF2、PbF2的氟氧微晶玻璃種類(lèi)較多，性能優(yōu)良，湘潭大學(xué)林樂(lè)靜等在不同實(shí)驗(yàn)條件下制備了兩組初始組分為50Si02-45PbF2-SPb0 - IErF3的微晶玻璃，利用氟離子電極對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的最終氟含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，燒結(jié)過(guò)程中坩堝加蓋可以有效地增加最終生成樣品的氟含量.與低氟含量的先驅(qū)樣品為非晶態(tài)不同，高氟含量的先驅(qū)樣品中出現(xiàn)了 結(jié)晶，該結(jié)晶為球形且顆粒尺寸大約在10-15 nm.其吸收光譜、J-O參數(shù)和上轉(zhuǎn)換光譜結(jié)果進(jìn)一步證明了高氟含量的先驅(qū)樣品中Er3+存在于玻璃基質(zhì)和 微晶中，退火后，玻璃基質(zhì)中的Er3+進(jìn)入了PbF7微晶中，并顯示出比退火前強(qiáng)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度.類(lèi)似的Akira Ue-da等制備了Er3+摻雜的含有PbF2晶體的微晶玻璃，其組成為： 采用高溫熔融法和相應(yīng)熱處理工藝制備出一種Tb3+摻雜的PbF2氟氧微晶玻璃，其中PbF2顆粒微晶團(tuán)聚體平均尺寸約為15 -75m.在378 nm紫外光和X射線(xiàn)激發(fā)下，摻Tb3+的微晶玻璃與未經(jīng)熱處理的玻璃樣品比較，微晶玻璃的發(fā)光強(qiáng)度增加了數(shù)倍，因而提出PbF，微晶的析出是微晶玻璃發(fā)光增強(qiáng)的主要原因.HU Yuebo等等制備了含BaF2晶相的微晶玻璃，并研究其熒光光譜性質(zhì)，其組成為

除上述外，在已有的研究中，還有析出相為： 等的氟氧微晶玻璃.

1.2氟氧微晶玻璃中的稀土離子（Re3+）摻雜

在稀土離子摻雜氟氧化物微晶玻璃材料中，析出的低聲子能量氟化物納米微晶均勻地分布于氧化物玻璃網(wǎng)絡(luò)中，正是由于稀土離子選擇性地富集于氟化物品相中，決定了氟氧化物微晶玻璃既具有氧化物玻璃較高的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，又具有氟化物晶體聲子能量低的優(yōu)點(diǎn)，此外，由于氟化物微晶晶粒尺寸小的特點(diǎn)，使其具有較高透光率，因此對(duì)氟氧微晶玻璃稀土摻雜的研究至關(guān)重要，下面將從稀土離子單摻以及共摻氟氧微晶玻璃的研究進(jìn)展做簡(jiǎn)要介紹

常用做單摻的稀土元素有：La、Er、Ho、Yb、Pr、Eu、Tb、Tm、Tb等，波蘭學(xué)者M(jìn). Zadlo B等利用溶膠凝膠法制備了Eu3+摻雜的氟氧微晶玻璃，在玻璃基體中就檢測(cè)到了Eu3+離子的發(fā)射光譜，并計(jì)算了與能帶5Dn→7F2躍遷到5Dn→7F1躍遷之間相關(guān)的紅一橙光的熒光強(qiáng)度比R/O，與相應(yīng)的5Do狀態(tài)下的熒光壽命，而Eu3+離子的光譜參數(shù)主要依賴(lài)于基體玻璃各組分相對(duì)含量.國(guó)內(nèi)LI Yanhong等研究了Eu3+摻雜的60Si02-158203-15Na20-8CaF2-2NaF-0.25Eu203系氟氧微晶玻璃的熒光性能，并指出CaF2一品格中Eu3+的進(jìn)入使得微晶玻璃的熒光強(qiáng)度遠(yuǎn)大于基體玻璃.

Er3+離子的摻雜也較常見(jiàn)，任國(guó)仲等制備了Er3+摻雜高氟濃度的Si02-PbF2-Pb0玻璃陶瓷，此時(shí)Er3+位于晶體和非晶基質(zhì)的混合相中，樣品有較強(qiáng)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度.退火后，玻璃基質(zhì)中的Er3+進(jìn)入了PbF2微晶中，導(dǎo)致上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的進(jìn)一步增強(qiáng).文認(rèn)為可通過(guò)測(cè)量Er3+摻雜氟氧化物微晶玻璃的吸收譜，得到Er3+的強(qiáng)度參量，從而計(jì)算其激發(fā)態(tài)的自發(fā)輻射速率等光學(xué)參量，從而經(jīng)一步分析Er3+的摻雜特性.A.Jouini等等制備Pr3+離子摻雜的含CaF2單晶的微晶玻璃，并證實(shí)利用Pr3+的發(fā)射特性，可得到波長(zhǎng)為1.05 um、轉(zhuǎn)換率為57%的激光，且其波長(zhǎng)可以在1030 nm -1070 nm之間進(jìn)行調(diào)整，可用在光纖耦合器中，

陳媛媛等用傳統(tǒng)熔體冷卻技術(shù)及微晶化熱處理工藝制備了摻Y(jié)b3+離子的NaF-CaF2-Al2 03-Si02體系透明氟氧化物微晶玻璃，并指出隨著Yb3+離子濃度的增加，由于Yb3+的濃度猝滅效應(yīng)，使其吸收截面和受激發(fā)射截面減?。辉跓晒獠东@和熒光猝滅效應(yīng)的雙重作用下，熒光壽命隨Yb3+濃度的增加呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì).

1.2.2稀土離子（Re3+）共摻

稀土離子的共摻主要是為了獲得比單摻時(shí)更優(yōu)異的性能而發(fā)展起來(lái)的，例如，針對(duì)H03+缺少與商用半導(dǎo)體激光器相匹配的泵浦吸收帶這一缺陷，研究了Tm3+ /H03和Yb3+/H03+雙摻體系.氟氧微晶玻璃中常見(jiàn)的共摻組合有：Tb3+一Srri3+、Er3+一Yb3+、Yb3+-Tm3+、Pr3+-Yb3+、Yb3+-H03+等，除了兩種稀土共摻外，還有3種稀土共摻的體系也較常見(jiàn)，例如：Er3一Tm3+一Yb3+、Dy3+-Tb3+ -Em3+、Er3+-Yb3+-Ce3+等.

陳文威等制備了Er3+-Yb3+共摻的微晶玻璃，在980 nm激光器泵浦下，Er3+-Yb3+共摻氧氟微晶玻璃的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度隨著熱處理溫度的升高明顯增強(qiáng)，且Er3的上轉(zhuǎn)換發(fā)光出現(xiàn)明顯的Stark分裂現(xiàn)象，通過(guò)研究上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度與泵浦功率的關(guān)系，確定綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光為雙光子過(guò)程.Judd -Ofelt理論分析表明Er3+-Yb3共摻氟氧微晶玻璃具有較高的上轉(zhuǎn)換效率，是制作微型激光器和三維立體顯示的優(yōu)良材料之一.QIU Jianbei等制備了Yb3+一Tm3+摻雜的透明微晶玻璃，并研究了其上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度，并指出，熱處理后Tm3+的藍(lán)光上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度增強(qiáng)，這與Yb3+一Tm3+離子之間距離的變化有關(guān).ZHAGN Lili等27]研究了Pr3+一Yb3+共摻氟氧微晶玻璃的近紅外量子剪裁效應(yīng)，結(jié)果表明：Yb3+濃度的增加，熒光衰減壽命減少，量子效率急劇增加，

韓萬(wàn)磊等制備了Tm3+-Er3+-Yb3+共摻的含NaYF4納米晶的透明氟氧化物玻璃陶瓷，實(shí)驗(yàn)證明，上轉(zhuǎn)換藍(lán)光是由于Tm3+離子1G4-3H6躍遷實(shí)現(xiàn)的，上轉(zhuǎn)換綠光是由于Er3+離子的 和 ：躍遷實(shí)現(xiàn)的，上轉(zhuǎn)換紅光分別是由于Tm3+離子 和Er3+離子 躍遷共同作用實(shí)現(xiàn)的 等 等制備了

共摻的富含 的微晶玻璃，通過(guò)從Dy3+到Tb3+之間能量的傳遞，Dy3+-Tb3+共摻透明玻璃陶瓷的發(fā)射光譜由綠色變?yōu)榘咨?，其?yōu)異的能量轉(zhuǎn)換效率，使其可以作為暖白光LED材料泵紫外線(xiàn)的InGaN芯片.此外，LI Yongjin等制備的Er3+-Yb3+-Ce3+摻雜的含有Cas（PO4）3F晶體的透明微晶玻璃，由于其良好的上轉(zhuǎn)換性能，可用作980 nm的泵浦紅外激光器中一種高效能量轉(zhuǎn)換材料.

1.3氟氧微晶玻璃應(yīng)用

1.3.1光纖放大器

光纖通信的發(fā)展要求光纖放大器要有較低損耗，稀土激發(fā)態(tài)的壽命長(zhǎng)，聲子能量高等性質(zhì)，而氟氧微晶玻璃的聲子能量較低，且能接納較高濃度稀土離子摻雜，因而大大減少了多聲子松弛效應(yīng)，提高了稀土離子的能量傳遞效率，使得氟氧微晶玻璃可作為光纖放大器的潛在材料.例如，P.A.Tick研究了Pr3+在玻璃陶瓷中的熒光特性，表明其熒光壽命長(zhǎng)，量子效率高，而且由于其獨(dú)一無(wú)二的微結(jié)構(gòu)而使得光散射損失較小，說(shuō)明該摻Pr3+玻璃陶瓷用在l300 nm的光纖放大器將是合理的.而Tm3+摻雜鋱玻璃作為1.47 mm范圍的光纖放大器同樣將可能是極好的材料.

1.3.2上轉(zhuǎn)換激光器

稀土摻雜透明氟氧化物微晶玻璃已發(fā)展成為一種新型的高性能光學(xué)材料，一方面，材料中富含的氟化物納米晶體為稀土離子提供了較低的聲子能量環(huán)境，有利于降低無(wú)輻射躍遷幾率，從而提高發(fā)光效率.另一方面，它又繼承了氧化物玻璃良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)使用環(huán)境具有足夠的適應(yīng)能力.這給予氟氧微晶玻璃在上轉(zhuǎn)換激光器方面的應(yīng)用.

2 結(jié) 論

經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者將近20年的探索，氟氧化物玻璃陶瓷的一些基礎(chǔ)性研究，包括新的環(huán)保節(jié)能基質(zhì)材料的開(kāi)發(fā)，玻璃陶瓷的析晶行為和結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能、機(jī)械性能的研究，以及光功能器件化嘗試都取得了巨大的進(jìn)展.但依然有些不太完善的地方，總體來(lái)看，有關(guān)氟氧微晶玻璃的研究，應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：

1）研究者一直比較關(guān)注氟氧化物玻璃陶瓷上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能方面的研究，稀土離子在氟氧化物玻璃陶瓷中下轉(zhuǎn)換發(fā)光發(fā)面的系統(tǒng)研究報(bào)道較少，因此可加大該領(lǐng)域的研究.

2）現(xiàn)今白光LED用熒光轉(zhuǎn)換體都采用熒光粉材料，在解決該材料封裝散熱問(wèn)題的過(guò)程中，玻璃陶瓷塊體材料作為熒光轉(zhuǎn)換材料的優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái)，由此可預(yù)見(jiàn)稀土摻雜玻璃陶瓷在半導(dǎo)體照明方面的應(yīng)用以及如何制備高性能的激光放大器等光學(xué)器件將逐漸成為研究熱點(diǎn).

3）目前就玻璃陶瓷中半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光學(xué)性能研究尚少，可以繼續(xù)開(kāi)發(fā)其他新型含有半導(dǎo)體量子點(diǎn)的玻璃陶瓷.

4）在國(guó)外如美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家、良好性能的氟氧微晶玻璃已經(jīng)初步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、系列化和可進(jìn)行材料設(shè)計(jì)的階段，且對(duì)于此類(lèi)材料的研究成果也很保密，而在我國(guó)對(duì)于氟氧化物微晶玻璃的研究仍屬于起步階段，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料體系和器件幾乎是空白，因此，加快此類(lèi)材料的研究開(kāi)發(fā)更加具有重要意義.

5）在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，研究者應(yīng)注意“實(shí)驗(yàn)室”與“實(shí)際應(yīng)用”的相互結(jié)合，以便早一步實(shí)現(xiàn)氟氧微晶玻璃產(chǎn)品化，工業(yè)化.