局域場效應作用全透明硫系玻璃與微晶玻璃三階非線性光學性能

【中玻網】近日，我室碩士生孫婷婷(第1作者)和陳飛飛副研究員(通訊作者)在Ceramic International期刊上發表了題為“Local Field Effect Influenced Third-Order Optical Nonlinearity of Whole Visible Transparent Chalcogenide Glass Ceramics”的論文。(Ceramics International,2019,45(8)10840-10844,https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.02.160.)

　　我們通過熱處理硫系玻璃（摩爾組成為20GeS2-35Ga2S3-45CsCl，GGC），控制時間變量，制備一系列全透明硫系玻璃陶瓷（ChGCs），并形成納米晶體（NC），并確定了微晶玻璃中Ga2S3的結晶相。我們采用飛秒Z掃描技術觀察到三階光學非線性（TONL）特性的變化，特別是非線性折射行為，這是由于GGC玻璃網絡中Ga2S3 NCs的出現所致。實驗結果表明，由于尺寸受限的Ga2S3 NCs產生的局部場效應，非線性折射率的符號和幅度（在800nm處的n2）都產生了變化。這些微晶玻璃由Ga2S3 NCs所貢獻得到的非常大n2值是基礎玻璃的4倍以上，是石英玻璃的230倍以上。

圖1.不同熱處理時間下微晶硫系玻璃與硅玻璃樣品對比

圖2.Ga2S3產生的局域場效應對硫系玻璃光學非線性的影響