新型远红外Ge-Ga-Te-KBr硫系玻璃性能研究

用传统的熔融淬冷法制备了远红外Te基硫系玻璃(Ge15Ga10Te75)100-x(KBr)x(x=2、4、6、8mol%).利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪等设备测试玻璃的结构和物化性质,分析了引入KBr对Te玻璃的结构、化学和物理热稳定性等方面的影响;利用分光光度计、红外光谱仪等光学方法研究了该类Te玻璃的光谱性质,分析了KBr对该类玻璃的短波吸收和红外透过光谱的影响;利用Tauc方程估算了玻璃样品直接和间接的光学带隙.实验结果表明:随着KBr含量的增加,玻璃的短波截止边发生红移,而红外截止边基本没有发生变化,该组玻璃始终保持较宽的红外透过范围.     

新型远红外Ge-Te-I硫系玻璃性能研究

采用传统的熔融-淬冷法制备了系列Ge20Te80-xIx(x=2,4,6,8 mol％)玻璃样品.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析仪等设备系统测试了玻璃结构和物化性质,分析了卤素I对玻璃形成及稳定性的影响;利用分光光度计、红外光谱仪等研究了玻璃光谱性质,分析了I对玻璃的短波吸收及红外透过光谱的影响;利用Tau...     

远红外Ge-Te-Ⅰ高卤硫系玻璃的制备及其光学性能的研究

为获得高质量的远红外硫系玻璃,采用传统的真空熔融淬冷法配合真空低温固化技术制备了高卤素含量的Te硫系玻璃(卤素Imax=40at.%),并分析了该系列Ge20Te80-xIx(x=10、15、20、25、30、35、40)硫卤玻璃样品.采用分光光度计和傅里叶红外光谱仪等光学仪器分析该玻璃的可见/近红外吸收光谱和红外透射光谱等频谱性质,利用Raman光谱仪和X射线衍射仪分析了玻璃的内部微观结构.研究表明,随着卤素I元素的增加,可见/近红外吸收光谱的短波截止边持续发生蓝移,光学带隙持续增大,从近红外的1μm一直到远红外波长25μm都保持透光性;Ge20Te65I15玻璃的转变温度最大,在138℃附近,其红外透过率最高,达到50%.     

远红外Ge-Te-I高卤硫系玻璃的制备及其光学性能的研究

为获得高质量的远红外硫系玻璃,采用传统的真空熔融淬冷法配合真空低温固化技术制备了高卤素含量的Te硫系玻璃(卤素Imax =40 at.％),并分析了该系列Ge20Te80-xIx(x-10、15、20、25、30、35、40)硫卤玻璃样品.采用分光光度计和傅里叶红外光谱仪等光学仪器分析该玻璃的可见/近红外吸收光谱和红外透射光谱等频谱性质,利用Raman光谱仪和X射线衍射仪分析了玻璃的内部微观结构.研究表明,随着卤素Ⅰ元素的增加,可见/近红外吸收光谱的短波截止边持续发生蓝移,光学带隙持续增大,从近红外的1 μm一直到远红外波长25μm都保持透光性;Ge20Te65I15玻璃的转变温度最大,在138℃附近,其红外透过率最高,达到50％.     

PbI2对远红外Te基硫系玻璃光学性能的影响

用传统的熔融淬冷法制备了一系列新型Ge-Te-PbI₂硫系玻璃,并且讨论了玻璃的形成区域. 利用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、可见/近红外吸收光谱、红外透过光谱等技术,研究重金属卤化物PbI₂对Ge-Te硫系玻璃组成、结构和性能的影响. 利用Tauc方程计算了样品的直接和间接光学带隙,根据金属标准和能量带隙理论讨论了玻璃光学带隙与组分变化的关系. 结果表明:PbI₂的引入,提高了Te玻璃的形成能力,而且玻璃的热稳定性良好;随着PbI₂含量的增加,玻璃的密度和折射率均增大,光学带隙减小,短波吸收截止边发生红移,玻璃的红外截止波长基本不变,达到了25 μm. 该系列玻璃可用于制备远红外长波波导器件. 关键词： Te基玻璃 2')" href="#">PbI₂ 光学带隙 红外光谱     

Se改良的远红外Te基硫系玻璃

将成玻性良好的Se逐步掺入到远红外Ge-As-Te玻璃中,观察其物理、光学特性的渐变过程.采用传统熔融淬冷法制备Ge_(10)As_(40)Te_(50-x)Se_x(x=0,10,20,30,40,50)系列玻璃,用X射线衍射仪、Raman光谱仪、热膨胀仪测试玻璃的内部微观结构和物化性质;用傅里叶红外光谱仪、分光光度计测试玻璃的可见/近红外与红外透射光谱等频谱性质;利用经典Tauc方程估算玻璃样品的直接和间接带隙.测试结果表明:Se含量的增加能有效提高玻璃的热稳定性,最高玻璃转化温度可达到233℃;可见/近红外短波截止边发生蓝移,光学带隙增大,透过范围广且透过性良好,红外透过率最高可达到56%,红外截止边仍然保持在20μm,当Se含量配比在低于2 mol的情况下,其热稳定性改善明显但光谱变化最小.最后,讨论了一种加还原剂Mg对该类玻璃进行提纯的方案,实验表明提纯后玻璃的透过谱线均匀平滑且无明显杂质峰.     

新型GeSe2-In2Se3-AgI玻璃性能研究

采用传统熔融-淬冷法制备了一系列新型(100-x)(4GeSe2-In2Se3)-xAgI(x=20,30,40mol%)硫系玻璃样品.利用X射线衍射分析、差热分析、可见-近红外吸收光谱、红外透过光谱、喇曼分析等技术手段研究了该玻璃系统的组成、结构、热稳定性和光学特性等.利用Tauc方程计算出了样品的间接带隙;测试了部分样品在不同升温速率下的差示扫描量热曲线,并采用Kissinger法计算了玻璃样品的析晶活化能.X射线衍射数据表明,该玻璃体系在较宽的组分范围内有良好的非晶特性,成玻范围较宽;差热分析和析晶动力学研究表明,玻璃样品70(4GeSe2-In2Se3)-30AgI具有较好的热稳定性(ΔT=114℃)和较高的活化能(Ea=320.4kJ/mol).随着AgI含量的增加,玻璃的短波吸收限蓝移,并且光学带隙有增大的趋势.此外,红外透过光谱分析表明该玻璃体系具有良好的红外透过性能,其红外截止波长不会随着AgI含量的增加而发生明显变化,皆为16μm左右.     

Investigation of GeSe2-In2Se3-AgI Chalcogenide Glasses

采用传统熔融-淬冷法制备了一系列新型(100-x)(4GeSe2-In2Se3)-xAgI(x=20,30,40 mol％)硫系玻璃样品.利用X射线衍射分析、差热分析、可见-近红外吸收光谱、红外透过光谱、喇曼分析等技术手段研究了该玻璃系统的组成、结构、热稳定性和光学特性等.利用Tauc方程计算出了样品的间接带隙;测试了部分样品在不同升温速率下的差示扫描量热曲线,并采用Kissinger法计算了玻璃样品的析晶活化能.X射线衍射数据表明,该玻璃体系在较宽的组分范围内有良好的非晶特性,成玻范围较宽;差热分析和析晶动力学研究表明,玻璃样品70(4GeSe2 -In2Se3) -30 AgI具有较好的热稳定性(△T-114℃)和较高的活化能(Ea=320.4 kJ/mol).随着AgI含量的增加,玻璃的短波吸收限蓝移,并且光学带隙有增大的趋势.此外,红外透过光谱分析表明该玻璃体系具有良好的红外透过性能,其红外截止波长不会随着AgI含量的增加而发生明显变化,皆为16μm左右.     

新型GeSe2-In2Se3-AgI玻璃性能研究

采用传统熔融-淬冷法制备了一系列新型(100-x) (4GeSe₂-In₂Se₃) -xAgI(x=20,30,40 mol%)硫系玻璃样品.利用X射线衍射分析、差热分析、可见-近红外吸收光谱、红外透过光谱、喇曼分析等技术手段研究了该玻璃系统的组成、结构、热稳定性和光学特性等.利用Tauc方程计算出了样品的间接带隙;测试了部分样品在不同升温速率下的差示扫描量热曲线,并采用Kissinger法计算了玻璃样品的析晶活化能.X射线衍射数据表明,该玻璃体系在较宽的组分范围内有良好的非晶特性,成玻范围较宽;差热分析和析晶动力学研究表明,玻璃样品70(4GeSe₂-In₂Se₃)-30AgI具有较好的热稳定性(ΔT=114℃)和较高的活化能(E_a=320.4 kJ/mol).随着AgI含量的增加,玻璃的短波吸收限蓝移,并且光学带隙有增大的趋势.此外,红外透过光谱分析表明该玻璃体系具有良好的红外透过性能,其红外截止波长不会随着AgI含量的增加而发生明显变化,皆为16μm左右.     

Ga对新型远红外Te基硫系玻璃光学性能的影响

用传统熔融淬冷法制备了新型远红外Te基硫系玻璃(100-x)(GeTe₄)-xGa (x=0, 5, 10 mol%).利用差热分析(DTA)、可见/近红外吸收光谱、红外透射光谱等技术,在GeTe₄玻璃的基础上,通过引入较高配位金属Ga, 研究其对玻璃组成、结构和性能的影响,利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.分析结果表明:在GeTe₄玻璃中引入 关键词： 光学材料 硫系玻璃 光学带隙 红外光谱     

远红外Ge-Te-AgI硫卤玻璃光学性能

用传统熔融淬冷法制备了一系列(100－x)(GeTe4.3)－xAgI (x=5,10,20,30)硫卤玻璃.并通过阿基米德法、XRD衍射、差热分析、可见/近红外吸收光谱、红外透射光谱等手段研究了该硫卤玻璃的热稳定性和光学特性.研究表明随着AgI含量的增加,玻璃的密度从5.591 g·cm－3递增到6.314 g·cm－3|折射率从3.73上升到5.70|XRD衍射数据表明该玻璃体系在较宽的组分范围内没有微晶析出,说明成玻范围较宽|差热分析表明当x=5时玻璃有着最高的转变温度206 ℃|AgI含量增多时短波截止限发生红移,红外截止波长基本不变（均超过25 μm）,表明此硫卤玻璃材料在远红外领域有很大的潜在应用前景.     

Freely adjusted properties in Ge–S based chalcogenide glasses with iodine incorporation

In this study, we examined the function of halogen iodine acting as a glass network modifier in green chalcogenide glasses based on the Ge–S system. We obtained a series of Ge–S–I glasses and determined their glass-forming region. We then recorded the physical, thermal, and optical properties and studied the effect of halogen iodine on Ge–S–I glasses. Results show that these glasses have relatively wide optical transmission window for infrared (IR) applications. The softening temperature of Ge–S–I glasses varies from 210.54 °C to 321.63 °C, this temperature fits well with some kinds of high-temperature polymers, such as PES and PEI, the polymers serve as protective layers with high strength and flexibility, thus simplifying the fabrication processes of IR chalcogenide glass fiber. Finally, we performed a purification process to eliminate impurities and to improve optical spectra.     

Effect of CuI on the formation and properties of Te-based far infrared transmitting chalcogenide glasses

A series of Ge–Te–CuI far infrared transmitting chalcohalide glasses were prepared by traditional melt-quenching method and the glass-forming region was determined. Properties measurements include density, DTA, XRD, SEM, Vis–NIR and infrared (IR) transmission spectra. The results show that with the addition of CuI, the glass-forming ability is improved and nearly 30 mol% CuI can be dissolved into the Ge₂₀Te_80?x(CuI)_x glass system. The density and glass transition temperature of Ge–Te–CuI chalcohalide glasses are within the range 5.459–5.960 g cm^?3 and 150–184 °C, respectively. These glasses all have wide optical transmission window from 1.8 to 25 μm and offer an alternative solution for far infrared transmitting materials.     

Ge-Se基硫系玻璃在通信波段的三阶非线性与光谱特性研究

在Ge-Se二元体系中引入相同摩尔比的Ga, Sn, Sb, Te四种元素, 使用熔融淬冷法制备了一系列硫系玻璃. 利用吸收光谱获得了不同元素引入下硫系玻璃能带结构的变化, 并结合拉曼光谱详细研究了产生光学特性变化的微观表征. 使用Z扫描方法测试了各个硫系玻璃样品在1550 nm波长下的三阶非线性参数, 发现加入Sn的玻璃的三阶非线性折射率n₂最大, 达到了6.36×10^-17 m²/W, 且其品质因子大于23, 表明Sn引入能够增强硫系玻璃在通信波段的三阶非线性, 这一研究结果为以后的高性能红外器件的设计及制备提供了一种环保且性能优良的候选材料.     

Optical properties of Ge-As-Te thin films

Different compositions of Ge_xAs₁₀Te_90−x (x=5, 10, 15, 20, and 25 at%) chalcogenide glasses were prepared by the usual melt quench technique. Amorphous Ge_xAs₁₀Te_90−x thin films were deposited onto cleaned glass substrates using the thermal evaporation method. Transmission spectra, T(λ), of the films at normal incidence were measured in the wavelength range 400-2500 nm. A straightforward analysis proposed by Swanepoel based on the use of the maxima and minima of the interference fringes has been used to drive the film thickness, d, the complex index of refraction, n, and the extinction coefficient, k. It was found that, the addition of Ge content at the expense of Te atoms shifts the optical band gap to the short wavelength side (blue shift of the optical band gap) while the refractive index are found to decreases. The obtained results of the refractive index were discussed in terms of the electronic polarizability and the single-oscillator Wemple and DiDomenico model (WDD). The optical absorption is due to the allowed non-direct optical transitions. The observed increase in the optical band gap with the increase in Ge content was discussed in terms of the width of the tail states in the gap and the covalent bond approach.