Photothermochromes Glas ist ein funktionales Material, das zur Herstellung von Schlüsselphotonikelementen wie Volumen-Bragg-Gittern verwendet wird. Der Kern besteht darin, eine kontrollierte NaF-Kristallabscheidung durch photothermisch induzierte Behandlung zu realisieren. Die Mechanismen zur Steuerung des Kristallisationsverhaltens und der optischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Glaskomponente müssen jedoch noch vertieft untersucht werden. Diese Arbeit untersucht systematisch den Einfluss von Gd₂O₃-Dotierung auf Struktur und Eigenschaften von PTR-Glas und stellt fest, dass Gd³⁺ optisch als Sensibilisator wirkt, die Leuchtintensität von Ce³⁺ durch einen Resonanzenergietransfermechanismus effektiv um das 1,5-fache im Vergleich zur undotierten Probe erhöht, während die Fluoreszenzlebensdauer stabil bleibt; im Hinblick auf thermische und Kristallisationsverhalten zeigt Gd³⁺ einen deutlichen Schwelleneffekt — bei einer Dotierkonzentration von 0,25 mol% wirkt es als heterogener Nukleationszentrum und fördert die NaF-Kristallabscheidung; bei Konzentrationen ≥ 0,5 mol% wirkt es als Hochfeld-Netzwerkmodifikator und unterdrückt die NaF-Kristallabscheidung vollständig. Diese Studie enthüllt erstmals den doppelten Wirkmechanismus von Gd³⁺ in PTR-Glas „zuerst Förderung, dann Hemmung“ und liefert wichtige theoretische und experimentelle Grundlagen für die Gestaltung von PTR-Glaskomponenten zur Erfüllung unterschiedlicher funktioneller Anforderungen wie Emissionsverstärkung oder präzise Kristallisationskontrolle.

Photothermochromes Glas;Gd₂O₃;NaF;Sensibilisator;Volumen-Bragg-Gitter