金引入對硫系玻璃三階非線性及納米結構形成影響的研究.pdf

1、隨著信息化時代的來臨，開發(fā)出超速反應的全光開關器件成為當下通信材料研究中的熱點。這一器件是利用光電材料的三階非線性光學性質，折射率在超快飛秒級激光脈沖的誘導下產生了非線性變化，進而實現(xiàn)光的開光操作。這種現(xiàn)象之中最重要的因素就是材料的三階非線性性能，因此人們研究了各種不同的光通信材料，以求開發(fā)出具有優(yōu)異三階非線性性能的材料。硫系玻璃因其獨特的光學和半導體性能而受到人們的廣泛關注和研究，在大部分波段透明具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、優(yōu)秀的

2、光損傷閾值、迅速的光響應時間等優(yōu)點，最重要的是擁有較高的三階非線性系數(shù)，具有十分廣闊的應用前景和研究潛質。
　　本文的目的是通過硫系玻璃的制備和測試，研究出具有較高三階非線性系數(shù)的通信材料。早期的工作進行了一些氧化物玻璃的研究，經(jīng)過測量和數(shù)據(jù)分析，雖然氧化物玻璃具有良好的機械性能，但是在均勻度和非線性方面表現(xiàn)不是十分理想，所以后來將工作重心轉移到了硫系玻璃方面，制備出具有較高三階非線性系數(shù)的硫系玻璃。
　　文中描述了硫系玻璃

3、制備過程和性能測量的方法，主要包括玻璃的熱穩(wěn)定性分析，吸收與透過數(shù)據(jù)分析，Z掃描的測量過程和計算，以及玻璃結構的分析方法等。制備 Bi2O3-GeO2-BaO（BGB）氧化物玻璃，可知將 Ba離子引入玻璃網(wǎng)絡之后，玻璃的密度、折射率下降，拉曼散射強度圖譜發(fā)生變化。通過研究拉曼散射光譜，描述出該玻璃的結構變化。制備了兩組 GeSbS玻璃，兩組樣品通過控制變量法改變組分含量，對 GSS基質硫系玻璃進行研究，可知 Ge-Sb和Sb2S3鍵對玻

4、璃的網(wǎng)絡結構帶來了影響。
　　制備了摻雜不同金含量的Ge25Ga10S65硫系玻璃。隨著金含量的增加，樣品的密度和線性折射率也隨著增加。通過分析拉曼光譜，可知主要的震動來自[GeS4]四面體，金在 Ge-Ga-S玻璃中是作為網(wǎng)絡修飾體存在的。使用 Z掃描方法可知，金的引入可以提高樣品的三階光學非線性性能。將金摻雜的Ge-Ga-S玻璃熱處理之后，得到了透明的玻璃陶瓷，金作為成核劑，可以改變玻璃的結晶過程，會促進納米晶體α-Ga2S3