小芯径硫系玻璃光纤的制备及其非线性光学应用

通过动态蒸馏提纯技术制备了高纯Ge-As-Se和Ge-As-S硫系玻璃。采用两步棒管法拉制了以Ge-As-Se玻璃为纤芯、Ge-As-S玻璃为包层的小芯径阶跃折射率光纤, 并使用飞秒激光抽运光纤测试了超连续谱的产生。以Al 和GaCl₃分别作为除氧剂和C/H纯化剂可以有效消除玻璃中的C、H和O杂质。制备的GeAsSe/GeAsS光纤在2~9 μm波段表现出优异的传输性能, 光纤数值孔径约为1.3; 采用重复频率为10.5 MHz、脉冲宽度为320 fs、中心波长为4.0 μm、峰值功率为4.6 kW激光抽运长度为22 cm、芯径为6 μm的光纤, 获得了覆盖1.9~8.2 μm、光谱平坦度为±10 dB、平均功率为4.5 mW的超连续谱。     

高非线性硫系玻璃的研究进展

综述了硫系玻璃的三阶和二阶光学非线性性质的研究情况,分别介绍了其当前的研究进展,讨论和分析了各自主要的理论模型,并提出了二者进一步的发展方向,即通过采用稀土掺杂的方法利用双光子共振增强效应提高硫系玻璃的非线性折射率n2,以及利用电场/温度场极化与玻璃表面微晶化相结合的方法来获得大的二阶非线性极化率χ(2).     

掺Pr^3＋硫（卤）系玻璃1.3μm光纤放大器

介绍了稀土掺杂光纤放大器的发展，总结了用于１．３μｍ光纤放大器的几种重要的硫系统质玻璃，阐述了接Ｐｒ＾３＋硫（卤）系玻璃１．３μｍ光纤放大器的光学性质并分析了－ＯＨ等杂质对其性能的影响。     

硫硒化镉微晶玻璃制备和非线性光学性质研究

具有明显量子尺寸效应和较大三阶非线性光学效应的CdSxSe1-x(O相似文献   

单模硫系玻璃光纤的制备及其超连续谱的产生特性

硫系玻璃具有独特的红外光学性能和极高的光学非线性等特点, 使得硫系光纤成为中红外超连续谱产生的优选材料。基于二次挤压法制备了单模As-S光纤, 并利用飞秒脉冲和光参量放大器作为泵浦源研究了该光纤的中红外超连续谱的产生特性, 包括光纤长度、泵浦波长、泵浦功率对超连续谱产生的影响。结果表明该单模光纤具有较低的传输损耗和较小的材料色散分布; 相比于传统零色散点波长附近泵浦, 在正常色散区且杂质吸收峰附近泵浦也可获得脉冲的极大展宽(泵浦参数: 4.5 μm, 1 kHz, 150 fs, 光纤长度23 cm, 输出谱宽为1.5~8.7 μm@60 dB带宽); 较短长度的硫系光纤便可产生超宽频谱输出, 相反, 光纤长度越长输出频谱越窄且平坦性变差。     

银复合的Ge-In-S-CsI硫系玻璃的非线性光学性能研究

通过真空熔融淬冷法制备了银复合的70GeS₂-20In₂S₃-10CsI硫系玻璃样品, 利用Z-扫描技术研究了玻璃样品在800 nm处三阶非线性光学性质, 发现引入Ag可提高其折射率n和非线性折射率γ, n从2.204增加至2.4087, γ从23.3×10^-18 m²/W增加到30.5×10^-18 m²/W, 此外非线性响应时间从70 fs增加到79 fs。热处理对玻璃的非线性光学性能的影响研究显示, 热处理后样品的γ增加至44.3×10^-18 m²/W, 是As₂Se₃玻璃的两倍多。发现析晶后带隙变小(吸收边红移)导致非线性吸收系数β减小, 使得样品的品质因子提高至3.3。Ag复合的硫系玻璃及玻璃陶瓷非线性折射率大、品质因子高、非线性响应快, 有望用于全关开关等各类非线性光学器件中。     

硫系玻璃磁光性能的研究进展

硫系玻璃因其Verdet常数与温度无关,容易制备成光纤、光波导等优点而成为磁光材料的研究热点。对硫系玻璃的磁光性能研究情况进行了综述,详细分析了影响硫系玻璃Verdet常数的因素,最后提出了硫系磁光玻璃的进一步发展方向。     

增材制造硫系玻璃光学元件的前景分析与探讨

硫系玻璃作为红外光学系统的基础材料,在夜视枪瞄、车载夜视、星际生命探测等高端红外光学领域应用前景十分广阔。硫系玻璃的优点是折射率温度系数低,可避免光学系统的热失焦,实现系统色差自校正,并保证成像质量;缺点是色散系数大,实际应用时需要将其加工成面形复杂的元件。现有元件加工技术难以满足高精度、多品种、小批量硫系玻璃光学元件的加工需要。增材制造是一种迅速发展的新型制造技术,适于复杂结构器件的个性化定制。将增材制造技术用于硫系玻璃光学元件制备,对于解决硫系玻璃发展中遇到的瓶颈问题,促进硫系玻璃的快速发展具有重要意义。重点探讨了增材制造技术用于制造硫系玻璃光学元件的可行性并分析未来发展前景。     

脉冲激光沉积法制备Ge-Se-Bi硫系玻璃薄膜的结构

采用脉冲激光沉积法制备了(GeSe2)100-x-Bix(x=0~12)硫系玻璃薄膜。测量了薄膜的光学透射谱、吸收谱和拉曼光谱。薄膜的光学短波吸收边对应于电子的间接带间跃迁,并由此计算出其光学带隙。拉曼光谱分析表明Bi含量的增加,减小了玻璃的平均键能,导致光学带隙由1.94 eV减小到1.11 eV。Tauc斜率由486 cm-1/2eV-1/2减小到178 cm-1/2eV-1/2。退火过程中的热漂白效应减小了玻璃的结构无序性,使得薄膜的光学带隙和Tauc斜率相应增大。     

低损耗As-S玻璃光纤的制备与应用研究

采用反复蒸馏提纯技术和开放式动态蒸馏相结合的工艺, 制备了高纯As-S玻璃, 基本消除了玻璃在2.9、4和6.3 μm处的杂质吸收。利用旋转法制备出壁厚均匀、表面质量优异的硫系玻璃套管。采用棒管法拉制出丝径50 μm, 芯径40 μm具有芯包结构的硫系玻璃光纤。拉制的As-S光纤机械性能和光学性能优异, 光纤丝径波动小于1%, 弯曲半径优于4 mm, 中红外波段损耗基线小于0.5 dB/m。制备出像元呈正方形排列, 出端规格64×9, 入端规格192×3, 用于线-面转换的红外传像束, 像束断丝率为2.7%。利用该异型传像束成功实现了长线阵的红外推扫成像。     

TiO2掺杂Ge-Sn-Se微晶玻璃的结构与光学特性研究

通过热熔融法将作为成核剂的TiO₂引入Ge-Sn-Se三元体系的硫系玻璃中, 并对玻璃样品进行不同时间的热处理。实验结果表明, 热处理能够使TiO₂掺杂Ge-Sn-Se玻璃析出SnSe₂六方晶体与GeSe₂单斜晶体, 并且随着热处理时间的延长, 透明样品的短波吸收边发生了红移, 光学带隙减小, Urbach能量增加, 说明玻璃中缺陷组织的数量在增加。通过Z扫描方法获得了各个样品在通信波长1550 nm下的三阶非线性参数, 研究了热处理时间对TiO₂掺杂Ge-Sn-Se玻璃光学非线性性能的影响。结果表明: 玻璃内部在热处理后析出的纳米级晶体具有很强的局域场效应, 能够极大地增加玻璃的三阶非线性, 样品的非线性折射率n₂最高达到5.75×10^-16 m²/W, 热处理3 h的样品同时具有较高非线性折射率和较高品质因子, 是一种性能优良的非线性光学材料。     

硫系玻璃结构的RMC计算机模拟

以Ｘ射线衍射分析结果等为基础，用逆ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法研究Ｔｅ－Ａｓ－Ｇｅ硫系玻璃的结构，获得了直观而丰富的结构信息。     

(100-x)GeS2-x[0.5Ga2S3-0.5CdS]玻璃的电致二阶非线性光学效应的结构依赖性

采用熔融一急冷法制备了(100-x)GeS2-x[0.5Ga2 S3-0.5CdS]硫系玻璃,通过Maker条纹法研究了5kV、280℃、30min的极化条件下,SH强度、二阶非线性系数χ(2)大小的结构依赖性.结果表明,玻璃的SH强度和二阶非线性系数χ(2)与组成的变化关系曲线不呈线性变化,当x=30时,达最大值(χ(2)≈4.36pm/V),是因为随Ga2S3、CdS引入量的增加,玻璃的无规网络的连接程度先逐渐增强然后逐渐减弱,偶极子数量先逐渐减少然后逐渐增加,导致极化后玻璃中重新分布进行取向性调整的偶极子数量不同所致.     

硫系Ge-As-S玻璃和薄膜的特性

用差热分析，X射线衍射分析和透射光谱分析等手段研究了硫系Ge-As-S玻璃和薄膜的性能，结果表明，Ce-As-S体系的成玻能力较强在空气中自然冷却就能成玻，其（Tg-Tc)/Tg值为0.127-0.289，经激光辐射后的Ge-As-S玻璃薄膜的透射光谱曲线向短波方向移动，且平移的大小随激光功率的增加而增加，薄膜的透射光谱线的平移表明激光辐射导致薄膜光致结构变化，利用电子束辐射极化，通过Maker条纹测试方法在Ge-As-S玻璃中观察到二次谐波。     

二阶非线性光学氧化物玻璃的研究进展

概述了玻璃非线性光学材料的类型;从极化方式上系统地介绍了二阶非线性氧化物玻璃的研究进展;讨论了产生二阶非线性的机理;最后对非线性氧化物玻璃的应用前景进行了评价的预测。     

空芯光纤

从空芯光纤的传输原理，理论背景及研究的领域，总结了对该材料研究的状况，报告了我们的研究成果。     

硫系锂离子导电玻璃及微晶玻璃的研究

硫系锂离子导电玻璃及微晶玻璃具有离子电导率高、成形简单、组成和性能在一定范围内连续可调、不可燃等特点,被视为实现全固态锂离子电池的理想电解质材料。综述了硫系锂离子导电玻璃及微晶玻璃的制备工艺、结构、导电性能以及在锂离子电池中的应用,最后指出了其发展趋势。     

（Sb2O3）1—x（Sb2S3）x系新型氧硫混合红外玻璃的研究

首次制备了一类新型的（Ｓｂ２Ｏ３）１－ｘ（Ｓｂ２Ｓ３）ｘ的氧硫混合体系玻璃,测定了玻璃的组成,形成区域,并用ＤＴＡ,ＩＲ,ＵＶ光谱对其性能进行了研究,同时与Ｓｂ２Ｏ３单组份玻璃,Ｓｂ２Ｏ３－ＲＸ２（Ｒ＝二价金属离子）系玻璃进行了比较,该玻璃易于制备,化学稳定性好,透光区０．７～７．０μｍ,Ｔｃ－Ｔｇ〉９０℃,通过远红外光谱的分析,对玻璃的结构进行了初步研究。