鉺（Er）

 

1843年，瑞典的莫桑德發現了鉺元素（Erbium）。鉺的光學性質非常突出，一直是人們關注的問題：

 

（1）Er3+在1550nm處的光發射具有特殊意義，因為該波長正好位於光纖通訊的光學纖維的最低損失，鉺離子（Er3+）受到波長980nm、1480nm的光激發後，從基態4I15/2躍遷至高能態4I13/2，當處於高能態的Er3+再躍遷回至基態時發射出1550nm波長的光，石英光纖可傳送各種不同波長的光，但不同的光光衰率不同，1550nm頻帶的光在石英光纖中傳輸時光衰減率最低（0.15分貝/公里），幾乎為下限極限衰減率。因此，光纖通信在1550nm處作信號光時，光損失最小。這樣，如果把適當濃度的鉺摻入合適的基質中，可依據鐳射原理作用，放大器能夠補償通訊系統中的損耗，因此在需要放大波長1550nm光信號的電訊網路中，摻鉺光纖放大器是必不可少的光學器件，目前摻鉺的二氧化矽纖維放大器已實現商業化。據報導，為避免無用的吸收，光纖中鉺的摻雜量幾十至幾百ppm。光纖通信的迅猛發展，將開闢鉺的應用新領域。

 

（2）另外摻鉺的鐳射晶體及其輸出的1730nm鐳射和1550nm鐳射對人的眼睛安全，大氣傳輸性能較好，對戰場的硝煙穿透能力較強，保密性好，不易被敵人探測，照射軍事目標的對比度較大，已製成軍事上用的對人眼安全的可攜式鐳射測距儀。

 

（3）Er3+加入到玻璃中可製成稀土玻璃鐳射材料，是目前輸出脈衝能量最大，輸出功率最高的固體鐳射材料。

 

（4）Er3+還可做稀土上轉換鐳射材料的啟動離子。

 

（5）另外鉺也可應用於眼鏡片玻璃、結晶玻璃的脫色和著色等。