低熔点、低成本的绿色硫系玻璃——镓-锡-硒三元体系的三阶光学非线性 - 硫系玻璃 | 宁波大学红外材料及器件实验室
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低熔点、低成本的绿色硫系玻璃——镓-锡-硒三元体系的三阶光学非线性
作者: irglass 时间: 2020-09-28 浏览:3,249 次

      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(n2β)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/Eg)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。