Photothermisch änderbares Glas ist ein Funktionsmaterial zur Herstellung wichtiger photonischer Bauteile wie Volumen-Bragg-Gitter. Sein Kern besteht in der kontrollierten Ausfällung von NaF-Kristallen durch photothermische Behandlung. Dennoch muss der Wirkmechanismus der Glaszusammensetzung auf das Kristallisationsverhalten und die optischen Eigenschaften noch vertieft erforscht werden. Diese Arbeit untersucht systematisch den Einfluss von Gd₂O₃-Dotierung auf die Struktur und Eigenschaften des PTR-Glases. Es wurde festgestellt, dass Gd³⁺ als optischer Sensibilisator wirkt und die Lumineszenzintensität von Ce³⁺ durch einen Resonanzenergietransfermechanismus effektiv verstärkt (bis zu 1,5-fach gegenüber undotierten Proben), wobei die Fluoreszenzlebensdauer stabil bleibt; im thermischen und kristallisationsbezogenen Verhalten zeigt Gd³⁺ einen deutlichen Schwellenwert-Effekt — bei einer Dotierkonzentration von 0,25 mol% wirkt es als heterogenes Keimbildungszentrum, das die NaF-Kristallisation fördert; bei Konzentrationen ≥ 0,5 mol% wirkt es als Hochfeldnetzmodifikator und unterdrückt vollständig die Ausfällung von NaF-Kristallen. Diese Studie offenbart erstmals den dualen Wirkmechanismus von Gd³⁺ im PTR-Glas „zuerst Förderung, dann Hemmung“ und bietet wichtige theoretische und experimentelle Grundlagen für das Design von PTR-Glaszementen für verschiedene funktionale Anforderungen (wie Verstärkung der Lumineszenz oder präzise Steuerung der Kristallisation).

photothermisch änderbares Glas;Gd₂O₃;NaF;Sensibilisator;Volumen-Bragg-Gitter