GeS-,2--Ga-,2-S-,3--CdS體系玻璃二階非線性光學(xué)性能的研究.pdf

1、隨著信息時代的到來，二階非線性光學(xué)材料在高速光通訊、光信息處理以及光學(xué)存貯等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。硫系玻璃因低的聲子能、大的折射率、易制備和加工、較大的二階非線性光學(xué)系數(shù)等優(yōu)點，使之成為一種頗具應(yīng)用潛力的二階非線性光學(xué)材料。 本文采用電場．溫度場極化、電子束輻射極化和微晶誘導(dǎo)等三種方法，利用馬克(Maker)條紋測試方法，深入地研究GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-CdS硫系玻璃二階非線性光學(xué)效應(yīng)，并探討了其產(chǎn)生機(jī)理

2、。 在電場-溫度場極化的70GeS<,2>·15Ga<,2>S<,3>·15CdS玻璃中，獲得了明顯的二階非線性光學(xué)效應(yīng)，得到了對稱性良好的Maker條紋，當(dāng)入射角為±(40-50)°時，SH的強(qiáng)度達(dá)到最大值；SH的強(qiáng)度與極化條件密切相關(guān)，在極化電壓5kV，極化溫度為280℃，極化時間30Min的條件下，二階非線性系數(shù)達(dá)最大值4.36pm/V；產(chǎn)生的機(jī)理可用偶極子取向模型進(jìn)行合理的解釋。 在電子束輻射極化90GeS<,2

3、>·5Ga<,2>S<,3>·5CdS玻璃中，獲得了明顯的二階非線性光學(xué)效應(yīng)，SH強(qiáng)度隨加速電壓、輻射束流的提高或輻射時間的延長而增強(qiáng)，獲得的二階非線性系數(shù)值較??；樣品的極化區(qū)域僅位于電子束轟擊表面的十幾微米處，產(chǎn)生的SH源于電子束轟擊樣品所形成的內(nèi)建直流電場E<,dc>。 采用微晶誘導(dǎo)的方法，制備了GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-CdS硫系微晶玻璃，XRD、透射光譜、SEM測試結(jié)果表明，獲得了含CdGa<,2>S<,4

4、>或CdS微晶的透明表面微晶玻璃，處于亞穩(wěn)定區(qū)的70GeS<,2>·15Ga<,2>S<,3>·15CdS玻璃晶化過程緩慢，易于控制其析晶過程，最佳熱處理條件為405℃、48小時。玻璃中的CdGa<2>S<,4>或CdS微晶誘導(dǎo)了SHG，SH的強(qiáng)度、Maker條紋的形狀與微晶的尺寸和分布有關(guān)。當(dāng)微晶尺寸小于倍頻光波長(532nm)，且分布較密，則SHG相干性較好，SH強(qiáng)度較高，Maker條紋對稱性較好，反之，SH強(qiáng)度較低，并只能獲得一個