近日，我室研究生管永年（第一作者），刘自军副研究员（通讯作者）和沈祥研究员（通讯作者）在Journal of the American Ceramic Society期刊上发表了题为“Preparation and refractive index characterization of chalcogenide glasses with gradient refractive index”的论文(2023, 106(4): 2288-22970. IF=4.186.)。

       红外渐变折射率（GRIN）透镜在多光谱成像系统中具有很大的应用价值和潜力。通过光学系统设计已经展现了其在减小光学系统的尺寸、体积、重量等方面优势。但是，在红外波段仍然没有实现GRIN透镜的商用化。本工作以Ge-As-Se(S)硫系玻璃为基础，通过热压扩散法制备了一系列轴向GRIN玻璃，实现了5 mm的扩散深度，是目前硫系玻璃中最大的扩散深度。其中，折射率差Δn >0.3（折射率呈线性部分的轴向深度为1.2 mm）。不同元素的相互扩散改变了玻璃的组成，形成了一个轴向的GRIN轮廓分布。此外，还采用拉曼法对样品的折射率进行了间接无损的表征，并通过实际测试验证了该方法的可靠性，便于后续研究对GRIN轮廓的表征。该研究对于进一步理解和应用GRIN玻璃材料具有重要的意义。

图1  拉曼峰强比随轴向深度的变化关系：(a) 不同均质玻璃组合的GRIN样品； (b) 不同扩散时间的GRIN样品。

图2  (a) 均质玻璃拉曼峰强比与折射率之间的关系；(b) 拉曼峰强比和折射率（@2μm）随轴向深度的变化关系；(c) 沿GRIN样品轴向间隔0.7 mm切片的折射率测试；(d) GRIN样品的折射率呈线性部分的偏差。