GeS2-Ga2S3-Li2S玻璃制備及非線性光學(xué)性能研究.pdf

1、非線性光學(xué)材料在光通訊、光調(diào)制、光存儲等方面有著非常廣闊的應(yīng)用。硫系微晶玻璃因低的聲子能、很寬的紅外透過波段、易制備和加工、較大的二階非線性光學(xué)系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，使之成為一種頗具應(yīng)用潛力的二階非線性光學(xué)材料。
　　 本文采用傳統(tǒng)的融熔淬冷法制備了GeS2-Ga2S3-Li2S體系硫系玻璃，采用熱處理方法制備出微晶玻璃，利用Maker條紋測試方法深入分析該硫系微晶玻璃二階非線性光學(xué)性能。
　　 GeS2-Ga2S3-Li2S硫系

2、玻璃做為快離子導(dǎo)電玻璃已經(jīng)被研究，但是因?yàn)樵擉w系玻璃的制備較為困難，目前為止還沒有關(guān)于該硫系玻璃的光學(xué)性能方面的研究。本文研究發(fā)現(xiàn)，可以采用控制溫度的方法，直接以單質(zhì)鋰為原料采用融熔淬冷法制備硫系玻璃。實(shí)驗(yàn)成功制備出一系列GeS2-Ga2S3-Li2S硫系玻璃，發(fā)現(xiàn)該體系除了在含鋰50％的高鋰區(qū)有一個成玻區(qū)外，還在含鋰約6％-25％的范圍內(nèi)有另一個成玻區(qū)。為了成功地制備出該體系的硫系玻璃，且兼顧其倍頻性能，本文主要對該成玻區(qū)的組分進(jìn)行研

3、究，實(shí)驗(yàn)證明，該三元GeS2-Ga2S3-Li2S體系玻璃具有相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(高于400℃)，較高的透過率和良好的熱穩(wěn)定性。
　　 為求從玻璃中析出二階非線性光學(xué)性能較強(qiáng)的Li2GaS2、Li2Ga2GeS6等微晶體，本實(shí)驗(yàn)選取了兩個組分(40GeS2-41GaS1.5-19Li0.5S和56.5GeS2-37.5GaS1.5-6Li0.5S)的硫系玻璃在Tg附近進(jìn)行熱處理。結(jié)合X射線衍射分析，從56.5GeS2-37

4、.5GaS1.5-6Li0.5S組分玻璃(GGL6)中首先析出Ga2S3，隨熱處理時間延長會析出Li2Ga2GeS6。而對于40GeS2-41GaS1.5-19Li0.5S組分玻璃(GGL19)，所析出的唯一微晶相為Li2Ga2GeS6。
　　 利用Maker條紋方法，得到析出Li2Ga2GeS6的GGL6樣品的SH強(qiáng)度為石英晶體的1.5％倍，且其Maker條紋具有與理論相符的規(guī)則的半圓型包絡(luò)。隨著熱處理時間延長，GGL19微晶