金引入對硫系玻璃三階非線性及納米結(jié)構(gòu)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(yīng)的全光開關(guān)器件成為當(dāng)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(xué)性質(zhì)，折射率在超快飛秒級激光脈沖的誘導(dǎo)下產(chǎn)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(xué)和半導(dǎo)體性能而受到人們的廣泛關(guān)注和研究，在大部分波段透明具有良好的化學(xué)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(yīng)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(yīng)用前景和研究潛質(zhì)。
　　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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(luò)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(jié)構(gòu)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(zhì)硫系玻璃進行研究，可知 Ge-Sb和Sb2S3鍵對玻

4、璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(luò)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(xué)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(jié)晶過程，會促進納米晶體α-Ga2S3