近日，我室研究生周宇腾（第一作者），谭林玲（通讯作者）合作，共同在Journal of Alloys and Compounds上发表题为“Gradient refractive index tellurite glass-ceramics for miniturized and lightweight MWIR imaging”的论文（2025, 1010: 177121, IF= 5.8）。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.177121。

       热成像主要工作在中波红外（MWIR）波段（3-5µm）和长波红外（8-14μm）。鉴于3-5μm MWIR成像具有更高的分辨率精度，它显著增强了热成像技术在国防、安全和天文观测等各个领域的作用。然而，传统的MWIR成像系统需要昂贵的非平面透镜和复杂的透镜组件，这使得它们难以小型化和轻量化。相比之下，梯度折射率（GRIN）透镜通过最小化尺寸、重量、功耗和成本而具有显著优势。

       在这项工作中，我们提出了一种通过梯度热处理技术制备轴向GRIN碲酸盐玻璃的新方法。通过调节玻璃成分和控制热处理温度，可以在具有较低折射率的70TeO₂-15Bi₂O₃-15ZnO（TBZ-3）玻璃基质中沉淀出具有高折射率的纯相Bi₄TeO₈纳米晶体。利用SEM表征了纳米晶Bi₄TeO₈的空间分布和尺寸，纳米晶的尺寸为11-15nm。基于纳米晶Bi₄TeO₈所需的热处理温度，设计了350至400°C的梯度热处理温度场范围，以控制纳米晶Bi₄TeO₈的空间分布和浓度。折射率从低温端到高温端逐渐增加，形成最大折射率差为0.1的轴向GRIN分布。本工作碲酸盐玻璃GRIN透镜的设计和制备有助于光学成像系统的小型化和轻量化。

图1 热处理梯度温度分布及样品的析晶和光学性能；