? 熱壓紅外梯度折射率硫系玻璃的研制及其特性研究 - 硫系玻璃 | 寧波大學紅外材料及器件實驗室
研究進展
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熱壓紅外梯度折射率硫系玻璃的研制及其特性研究
作者: irglass 時間: 2022-06-04 瀏覽:103 次

       近日,我室研究生桂一鳴為第一作者,劉自軍副研究員和沈祥研究員為通訊作者,在Optics Express期刊上發表了題為“Development and characteristics of infrared gradient refractive index chalcogenide glasses by hot pressing”的論文(2022, 30(12): 21491-21500. IF=3.894.)。

       與普通均勻透鏡相比,梯度折射率透鏡可以有效地校正像差和色差。這一優勢使小型化、集成化和輕量化的鏡頭成為可能。目前基于硫系玻璃的紅外梯度折射率材料仍然很難實現。本文介紹了一種通過熱壓燒結擴散法制備這種材料的新方法。研制了折射率的范圍為2.37至2.57 (n @ 8mm),玻璃化轉變溫度非常接近(ΔTg<10℃)的系列Ge10As22Se68-xSx(x=4,7,10,14,24,28,34 mol%)硫系玻璃。研究了玻璃的拉曼峰與折射率的關系,并利用拉曼信號表征了元素擴散而形成的折射率分布。結果表明,雙層擴散長度可達290 μm以上,多層疊加擴散可以獲得mm級以上。所制備的梯度折射率玻璃在2~12 mm的整個大氣窗口中保持良好的透過率。

圖1  (a) 玻璃樣品(厚度為2 mm)的可見-近紅外和 (b) MIR透過率;(c) 玻璃系列的密度和平均原子量;(d) Ge10As22Se(68-x)Sx系列玻璃的DSC曲線

圖2  (a) 熱壓模具示意圖;(b) 熱壓后的玻璃;(c) 加熱處理后的玻璃(顏色代表相同波長下的不同折射率)

圖3 高溫擴散后的拉曼線掃描結果和折射率結果

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