石英玻璃具有低膨胀﹑耐热冲击﹑高机械强度和化学性能稳定等优点，被用作稀土离子和过渡金属离子等掺杂的光纤的基质材料。但是稀土离子在石英玻璃中只含有几百个ppm就开始产生明显的浓度消光，因此，活性离子的浓度难以提高，从而制约了活性离子在石英玻璃中的发光强度。几十年来，国内外的科学家们已经做了大量的工作研究如何抑制浓度消光，但都没有明显的进展。提高活性离子掺杂的石英玻璃的发光强度迫切需要创新的研究。
最近，武汉光电国家实验室新型光纤材料与器件团队李进延教授、杨旅云副教授以及戴能利副教授等人系统研究了稀土离子和过渡金属离子掺杂的纳米多孔石英玻璃的光学和光谱性能。通过对Ce3+、Tb2+ 以及Mn2+共掺离子在烧结后的纳米多孔石英玻璃中团簇调控机制的研究, 发现了在纳米多孔石英玻璃中,这些代表性稀土离子和过渡金属离子的浓度可以远远超过利用化学气相沉积工艺制备的石英玻璃中的离子浓度。此外，他们还发现，利用共掺离子调节稀土离子和过渡金属离子的团簇还可以增强稀土离子和过渡金属离子之间的能量传递效应，从而可以从多个方面实现增强发光效应。这些研究将有助于开发新型的有源光纤器件及其他有源器件。
该项目得到了华中科技大学自主创新青年研究基金的支持（2010QN053）。相关研究成果已在Jornual of Materials Chemistry 2011, 21 (17), 6274 - 6279上发表(影响因子为4.8)。

图1：长波紫外光激发下发红绿蓝三种不同颜色光的石英玻璃。

图2:长波紫外光激发下发白色光的石英玻璃，样品3色坐标接近理想白光