Ge-Sn-Se玻璃的中红外的非线性光学特性研究 - 硫系玻璃 | 宁波大学红外材料及器件实验室
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Ge-Sn-Se玻璃的中红外的非线性光学特性研究
作者: irglass 时间: 2015-10-08 浏览:2,665 次

近期本实验室联合新加坡国立大学对Ge-Sn-Se三元系统的硫系玻璃的线性与非线性光学性能进行了深入研究。研究发现当Ge-Sn-Se玻璃中的Se被逐渐替代为Sn时,玻璃的物理以及光学特性将会产生阈值现象。通过计算各个不同组分玻璃的平均配位数(mean coordination number MCN)可以发现,玻璃的阈值现象出现在MCN=2.65附近,与基于玻璃网络的限制理论吻合,说明Sn在玻璃体系中主要以共价态的形式存在。用拉曼光谱对玻璃的网络结构进行研究,可以发现玻璃宏观的阈值行为能够以其微观结构的变化进一步解释。

另一方面,我们利用OPA技术获得了Ge-Sn-Se三元系统的硫系玻璃在中红外波段(33.5微米处)玻璃的三阶非线性特性,并对其机理进行了研究。我们发现中红外存在的杂质吸收键会对玻璃的光学非线性效应产生很大的影响。Ge-Sn-Se系统的硫系玻璃在3.5微米处的最大非线性折射率高达2.43×10-17 m2/W,是As2Se3玻璃的两倍,是一种性能非常优秀且环保的高非线性硫系玻璃材料。相关研究成果发表在Optical Materials Express, 2015, 5(10): 2359-2365

图  Ge-Sn-Se玻璃在3微米以及3.5微米波长下的Z扫描曲线,其中(a)和(b)为闭孔Z扫描曲线,(c)和(d)是开孔Z扫描曲线。