近日，我室研究生桂一鸣为第一作者，刘自军副研究员和沈祥研究员为通讯作者，在Optics Express期刊上发表了题为“Development and characteristics of infrared gradient refractive index chalcogenide glasses by hot pressing”的论文（2022, 30(12): 21491-21500. IF=3.894.）。

       与普通均匀透镜相比，梯度折射率透镜可以有效地校正像差和色差。这一优势使小型化、集成化和轻量化的镜头成为可能。目前基于硫系玻璃的红外梯度折射率材料仍然很难实现。本文介绍了一种通过热压烧结扩散法制备这种材料的新方法。研制了折射率的范围为2.37至2.57 (n @ 8mm），玻璃化转变温度非常接近（ΔT_g＜10℃）的系列Ge₁₀As₂₂Se_68-xS_x（x=4，7，10，14，24，28，34 mol%）硫系玻璃。研究了玻璃的拉曼峰与折射率的关系，并利用拉曼信号表征了元素扩散而形成的折射率分布。结果表明，双层扩散长度可达290 μm以上，多层叠加扩散可以获得mm级以上。所制备的梯度折射率玻璃在2～12 mm的整个大气窗口中保持良好的透过率。

图1  (a) 玻璃样品（厚度为2 mm）的可见-近红外和 (b) MIR透过率；(c) 玻璃系列的密度和平均原子量；(d) Ge₁₀As₂₂Se_(68-x)S_x系列玻璃的DSC曲线

图2  (a) 热压模具示意图；(b) 热压后的玻璃；(c) 加热处理后的玻璃（颜色代表相同波长下的不同折射率）

图3 高温扩散后的拉曼线扫描结果和折射率结果