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摘要
掺稀土激光玻璃是光纤激光器的核心工作介质，如何定量计算预测激光玻璃的光学光谱特性是加快高性能激光玻璃研发的挑战之一。本文以掺铥(Tm3+)二元锗酸盐激光玻璃为例，将相图中的“一致熔融化合物”视为玻璃的组成/结构“基元”，基于掺Tm3+基元玻璃的物理和光谱性质的实验值利用杠杆规则计算预测了锗酸盐激光玻璃相应的性质，如密度、折射率、有效线宽、吸收/发射截面、辐射寿命、增益带宽等。结果表明，物理性质和光谱特性的预测值与实验值吻合度较高，预测误差绝对值分别小于4.61%和9.66%。此外，该方法能够准确预测掺Tm3+锗酸盐玻璃的物理性质和光谱特性随组分的变化趋势，包括线性规律和“锗反常”现象，有助于解析激光玻璃组成-结构-性质的内在关联。本研究有望为激光玻璃的性质预测和成分设计提供指导。
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