近日，宁波大学红外材料及器件团队朱朝焌硕士研究生（第一作者）、林常规研究员、戴世勋研究员与重庆中国电子科技集团第二十六研究所吴畏、吴中超合作，在国际知名期刊《Optics Express》（IF=3.8）发表了题为“Enhanced acousto-optic properties at 1.55 μm wavelength from (As₂S₃)₁₀₀₋ₓ(Te₂S₃)ₓ chalcogenide glasses via tailoring of the network structure”的研究论文。该论文以宁波大学为第一完成单位，中国电子科技集团第二十六研究所为合作单位。
文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.555794
声光效应作为实现光调制、偏转和滤波的核心机制，在5G通信、激光雷达和生物医学等领域具有重要应用前景。硫系玻璃因其高声光优值（M2）和宽红外透射窗口被视为高性能声光器件的理想材料，但As-S-Te三元玻璃的成分-结构-性能关系尚未明确，限制了其实际应用。传统研究中，高Te含量虽能提升折射率，却因弱As-Te键的引入导致声衰减（α）和热光系数（dn/dT）显著增加，同时降低激光损伤阈值（LIDT），制约了器件性能的优化。
针对上述挑战，本研究通过高温淬火法制备了(As₂S₃)₁₀₀₋ₓ(Te₂S₃)ₓ系列硫系玻璃，系统探究了Te₂S₃含量对玻璃网络结构及声光性能的调控机制。实验表明：适量Te₂S₃的引入促使AsS₃金字塔单元向AsS₂Te混合结构转变，显著提升声光优值（M2从199.8×10⁻¹⁵ s³/kg增至415.2×10⁻¹⁵ s³/kg），同时保持较低的声衰减（α<5.78 dB/cm）。然而，过量Te₂S₃（x > 70 mol%）会导致As-Te弱键占比过高，引发网络解聚，进而降低热稳定性（Tg从198°C降至93°C）和机械硬度（Hv从141.4 kg/mm²降至69.3 kg/mm²），并加剧温度敏感性（dn/dT最高达61.8×10⁻⁶/°C）。
基于拉曼光谱和弹性模量分析，研究团队揭示了玻璃网络结构与声光性能的构效关系，提出了“适度Te掺杂”的优化策略，为高性能声光器件的材料设计提供了理论依据。该成果不仅推动了As-S-Te硫系玻璃在红外声光调制器、激光雷达等领域的应用，也为多功能光电子器件的开发开辟了新思路。
此项研究获得了浙江省“尖兵”研发攻关计划（2025C01166）、国家自然科学基金（U23A20370）及宁波市重点研发计划（2021Z062、2022Z208）的资助。