Te基远红外硫系玻璃光纤的制备及性能分析

随着光学技术由可见向中、远红外等长波长领域的发展,可透远红外的玻璃光纤研究成为近年来光学领域的发展热点之一.传统含Se的Te基硫系光纤无法工作于12μm以上的远红外.本文研究了新型GeTe-AgI硫系玻璃体系的提纯制备,利用挤压技术,制备了阶跃型GeTe-AgI远红外光纤,其光学损耗为:15.6 dB/m@10.6μm,整体低于24 dB/m@8—15μm.在实验过程中,首先采用传统的熔融-淬冷法和蒸馏纯化工艺制备了GeTe-AgI高纯玻璃样品.利用差示扫描量热仪、红外椭偏仪、红外光谱仪等测试了玻璃的物理性质和红外透过性能,分析了提纯工艺、AgI原料纯度对玻璃形成以及透过的影响,最后采用分步挤压法制备了芯包结构光纤.实验结果表明:蒸馏提纯和AgI原料纯度对玻璃的透过性能有着决定性的影响,同时Te含量的增加影响了玻璃的抗析晶能力,但新型挤压制备工艺和有效提纯技术共同保障了较低损耗Te基光纤的制备,所获得的GeTe-AgI光纤具有远红外宽谱应用的潜能(工作波段5.5—15μm)并且绿色环保,可以满足CO_2激光的能量传输和远红外传感应用.

TiO_2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Ti O2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Ti O2掺杂Ge-Sn-Se玻璃析出Sn Se2六方晶体与Ge Se2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Ti O2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。