近日，我室陈飞飞博士（第一作者）与法国昂热大学光子实验室的Georges Boudebs教授（通信作者）合作在Journal of the American Ceramic Society（SCI，IF = 3.5）期刊上发表了题为“Large third-order optical nonlinearity of chalcogenide glasses within gallium-tin-selenium ternary system”的论文（Journal of the American Ceramic Society, 2020, 103(9): 5050-5055）。

      该工作的主要内容是制备和表征了一种新型的低熔点、低成本的绿色硫系玻璃体系（镓-锡-硒，Ga-Sn-Se，以下简称GSS）的三阶光学非线性。通过使用皮秒激光泵浦的D4σ-Z扫描技术，我们对GSS硫系玻璃在近红外1.064μm波长下的非线性折射（n₂）和非线性吸收系数（β）进行了测量。实验结果表明GSS硫系玻璃的n₂值远大于已有报道的其他体系的Se基硫系玻璃。其中，在Ga含量最高的GSS硫系玻璃中获得最大的n₂值，其值大约是石英玻璃n₂值的2912倍。另外，通过和已有报道的其他硫系玻璃的三阶光学非线性参数（n₂和β）进行对比，发现GSS硫系玻璃的三阶光学非线性参数的色散（即波长分布）与Dinu提出的间接带隙半导体理论模型基本一致。

图1. GSS硫系玻璃以及已有报道的其他硫系玻璃体系的非线性折射率n₂（图a）和非线性吸收系数β（图b）与归一化光子能量（hv/E_g）的关系曲线，其中红色实线是根据Dinu的间接带隙半导体模型的理论拟合。