我院陈大钦教授课题组在近红外截止蓝玻璃研究方面取得进展

  近日，我院陈大钦教授课题组在新型近红外截止蓝玻璃材料研究方面取得重要进展。团队提出了一种玻璃网络工程策略，通过碱金属离子掺杂调控氟磷酸盐玻璃网络，成功制备了兼具高可见光透过率和高效近红外截止性能的Cu²⁺掺杂蓝玻璃，并应用于高端成像系统。相关研究成果以“Glass network engineering enables efficient NIR cut-off in Cu²⁺ blue glasses”为题，发表于国际权威学术期刊《Journal of Advanced Ceramics》。

近红外截止滤光片在成像系统中至关重要，可阻挡近红外光对CMOS传感器的干扰，避免图像鬼影和畸变。然而，当前商用Cu²⁺掺杂蓝玻璃难以兼顾高可见光透过率与完全近红外截止，核心瓶颈在于Cu⁺/Cu²⁺价态难以控制，且Cu²⁺配体场难以调控，尤其是在低厚度（0.21 mm，适配多数商用镜头）下的性能优化尚未系统研究。

针对这一问题，研究团队提出通过碱金属离子（Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺）掺杂调控玻璃网络结构。大半径AM离子提供高光学碱度和氧化气氛，有效抑制Cu⁺生成并促进Cu²⁺形成，使Cu²⁺/Cu⁺比值从6.21提升至29.87，远高于商用CXA700的3.61。同时，它们降低CuO₄F₂八面体畸变，减弱Jahn-Teller效应，使近红外吸收红移。实验表明，Cs⁺掺杂蓝玻璃实现T_{400 nm} = 85.4%，λ_T50 = 669 nm，T_{1100 nm} < 2%，关键指标优于商用CXA700、CXB700和BG47蓝玻璃。

基于该材料构建的成像系统在相同曝光、ISO、光圈、白平衡及图像处理参数下，拍摄的水果和户外风景图像具有更高的饱和度和更真实的色彩还原，且完全阻挡近红外光。该工作为高性能蓝玻璃的设计提供了新思路，有望推动高端成像技术的发展。

福建师范大学物理与能源学院为论文第一完成单位，我院硕士研究生胡自毅和博士研究生朱双银为共同第一作者，陈大钦教授为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、福建省自然科学基金和企业横向等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.26599/JAC.2026.9221398

论文全文：Glass network engineering enables efficient nir cut-off in Cu²⁺ blue glasses.pdf