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硫系玻璃的研究与应用摘要：硫系玻璃具有许多光、电学上的特殊性质，作为一种非氧化物玻璃越来越受到人们的关注，本文对其光学和热学性能、制备方法及其研究应用进展进行了较为详实的阐述。
关键词：硫系玻璃光学性能制备应用1 前言硫系玻璃常被认为是含有一种或多种除氧之外的氧族元素如S、Se、Te等，加上As、Ga之类的电负性较弱的元素而形成的非晶态(玻璃)材料的总称。
此外还可以加上Si、Sn、Pb、B、Zn、Ti、Ag等元素，如果加入一些卤族元素，则称之为硫卤玻璃。
与氧化物玻璃相比，硫系玻璃具有较大的质量和较弱的键强，既能形成极性键又能形成共价键，因此该玻璃并不遵循化学计量比，可以含有较多的S或Se，其中过量的S或Se可以形成共价型长链。
最早仅将As2S3制成玻璃态，用作光学材料是在二次大战以后，由于发展中、远红外热成像、红外被动光学系统等需要才逐渐受到重视。
由于硫系玻璃具有较长的透红外截止波长(>15μm)，故早在上世纪50年代硫系玻璃就开始被用作透红外材料，特别是1960年以后激光技术的迅速发展，促进了自紫外至远红外传输介质的开发，因此自上世纪60年代中期至80年代，实用价值在不断提高。
它的特点在于有较高的转变温度，较好的力学性能，制成的纤维有较好的可挠性，但硫系玻璃的折射率大，瑞利散射强，中红外区本征吸收较大。
硫系玻璃的电学性质研究得很多，而且也取得了有实用价值的新进展。
本文主要概述了硫系玻璃基本的光学、热学性质，综述了硫系玻璃的制造方法，并对其潜在的应用领域做出了阐述。
2 硫系玻璃的光学特性2.1 透过性能硫系玻璃在红外区有很高的透过率，但随成分的变化其光谱性能也不一样。
硫化物玻璃在可见光部分有部分透过，而硒锑化物玻璃在可见光部分没有透过，它们仅仅在近红外和中红外区有透过，在长波区的截止波长大约分别是：硫化物玻璃为12μm、硒化物为15μm、2～3之间，所以其空气/10%～25%，这也同时意味着有较大的瑞利散射。
新型GeSe2-In2Se3-CsI硫卤玻璃的形成与性能1许银生，曾惠丹，沈策，王伟，杨光，陈国荣华东理工大学材料学院无机材料研究所，上海(200237)E-mail：hdzeng@摘要：本工作确定了GeSe2-In2Se3-CsI三元系统的玻璃形成区，利用密度、差热分析、可见-近红外光谱和红外光谱等技术，对(1-2x)GeSe2- x(In2Se3-CsI)(x=0.1，0.2，0.3，0.4)系列玻璃进行了研究。
研究发现，该系列玻璃具有良好的玻璃稳定性(ΔT=Tx-Tg>110℃)、较高的密度(4.29-4.51 g/cm3)和非常宽的可见及红外透过窗口(0.58-16 μm)，使得该系统玻璃有可能成为用于稀土掺杂光纤放大器的优良基质材料和全光学器件的新型非线性光学材料。
关键词：硫卤玻璃In2Se3成玻能力可见与红外透过性中图分类号：TQ171.1 O437 文献标识码：A1．引言Ga2S(Se)3-基硫卤玻璃因其良好的玻璃形成能力，较宽的可见、红外透光范围，较低的声子能量和与此相关的低无辐射跃迁，以及由其高折射率引起的高振子强度和高辐射跃迁等优点使其可以作为应用于主动光学器件的稀土掺杂基质材料。
除此之外，由于其较高的光学非线性系数和较低的双声子吸收，近期Ga2S(Se)3-基硫卤玻璃成为应用于全光通讯领域的新材料研究热点[1-3]，比如超快全光开光。
基于同族元素In和Ga化学性质的类似，In2S3-基玻璃应该具有同样的性能，关于In2S3-基玻璃系统已有报道，其性能优越，可以应用于稀土掺杂的光纤放大器和全光开光中[4]。
与硫化物玻璃相比，硒化物玻璃具有更大的非线性系数和更低的声子能量，可以推测In2Se3-基硫卤玻璃应具有更为广阔的应用领域，但就目前来说，有关In2Se3-基硫卤玻璃的研究尚未见报道。
鉴于此，本工作选用GeSe2-In2Se3-CsI三元系统进行了研究。
2．实验2.1样品制备采用传统的熔融淬冷法制备GeSe2-In2Se3-CsI系统的玻璃样品，选用纯度为99.999%的Ge、In锭、Se粒及分析纯的CsI为初始原料。
门窗网报道：硫系玻璃的研究与应用来源：中国门窗信息网发布时间：2009-11-20 点击数：592关键词：设备,摘要：硫系玻璃具有许多光、电学上的特殊性质，作为一种非氧化物玻璃越来越受到人们的关注，本文对其光学和热学性能、制备方法及其研究应用进展进行了较为详实的阐述。
关键词：硫系玻璃光学性能制备应用1 前言硫系玻璃常被认为是含有一种或多种除氧之外的氧族元素如S、Se、Te等，加上As、Ga之类的电负性较弱的元素而形成的非晶态(玻璃)材料的总称。
此外还可以加上Si、Sn、Pb、B、Zn、Ti、Ag等元素，如果加入一些卤族元素，则称之为硫卤玻璃。
与氧化物玻璃相比，硫系玻璃具有较大的质量和较弱的键强，既能形成极性键又能形成共价键，因此该玻璃并不遵循化学计量比，可以含有较多的S或Se，其中过量的S或Se可以形成共价型长链。
最早仅将As2S3制成玻璃态，用作光学材料是在二次大战以后，由于发展中、远红外热成像、红外被动光学系统等需要才逐渐受到重视。
由于硫系玻璃具有较长的透红外截止波长(>15μm)，故早在上世纪50年代硫系玻璃就开始被用作透红外材料，特别是1960年以后激光技术的迅速发展，促进了自紫外至远红外传输介质的开发，因此自上世纪60年代中期至80年代，实用价值在不断提高。
它的特点在于有较高的转变温度，较好的力学性能，制成的纤维有较好的可挠性，但硫系玻璃的折射率大，瑞利散射强，中红外区本征吸收较大。
硫系玻璃的电学性质研究得很多，而且也取得了有实用价值的新进展。
本文主要概述了硫系玻璃基本的光学、热学性质，综述了硫系玻璃的制造方法，并对其潜在的应用领域做出了阐述。
2 硫系玻璃的光学特性2.1 透过性能硫系玻璃在红外区有很高的透过率，但随成分的变化其光谱性能也不一样。
硫化物玻璃在可见光部分有部分透过，而硒锑化物玻璃在可见光部分没有透过，它们仅仅在近红外和中红外区有透过，在长波区的截止波长大约分别是：硫化物玻璃为12μm、硒化物为15μm、碲化物为20μm。
二氧化硅光纤在2um 后的有很强的羟基吸收，光损耗很大。
氟化物玻璃的截止波长8um 。
传统的重金属氧化物、氟化物玻璃光纤也因为氧键、轻氟元素等原因导致其红外截止波长在8um 以内。
以元素S 为主要基质的玻璃拉制成光纤后的截止边在10um 左右，Se 基玻璃]拉制成光纤后的红外截止边在14um 左右，Te 基玻璃拉制成光纤后的红外截止边理论上在23um 左右。
因此能同时实现低损耗传输中远红外的玻璃材料只能是硫系玻璃材料光纤
介质的极化率与场强E 的关系：
∑=n n n
E P 1α
稳定状态下材料是没有被极化的，只有当光纤通过，作为一种电场存在，才导致材料的极化。
对于色散光，波长越短，能量越大，等效电场越大。
极化程度越大，造成的折射率改变就越大。
这就是为什么不用紫外线作为传输光线的原因。
另外一种解释是怎样？电场越强，极化程度越高（表现性质为物质与波的作用力越强）导致波的吸收就越强，这就是本征吸收的原理。
先是本征吸收，然后是激子吸收，然后是自由载流子，晶格，杂质吸收，磁吸收，回旋共振吸收。
第49卷第12期Vol.49No.12红外与激光工程I n f r a r e d a n d L a s e r E n g i n e e r i n g2020年12月Dec.2020表面增强硫系玻璃G e28S b12Se6()薄膜非线性吸收（特邀）刘艺超\周姚\赵建行、周见红u,宋瑛林3(1.长春理工大学光电工程学院，吉林长春130000;2.长春理工大学光电测量和光信息传输技术教育部重点实验室，吉林长春130000;3.哈尔滨工业大学物理系，黑龙江哈尔滨150001)摘要：文中利用热蒸发以及退火等工艺制备了支持局域表面等离子体激元（L S P)的微纳结构，来增 强硫系玻璃G e28S b i2S e6()(G S S)薄膜的非线性吸收效应；搭建了 Z-s c a n光路，实现了对样品非线性折 射与吸收的测量；通过对样品透射光谱的分析，揭示了 G S S非线性吸收增强效应的原理并研究了该微纳结构对不同厚度G S S非线性吸收的增强规律文中用到的L S P微纳结构制作简单，无需复杂光 刻工艺，可为增强材料光学非线性研究提供重要参考3关键词：非线性光学；硫系玻璃；非线性吸收增强；局域表面等离子体激元中图分类号：0436 文献标志码：A DOI：10.3788/I R L A20201071Surface enhanced nonlinear absorption ofchalcogenide G e28Sb12Se60film {Invited)Liu Yichao1，Zhou Yao1，Zhao Jianxing1，Zhou Jianhong1'2,Song Yinglin3(1. S c h o o l o f Ph o toe lectr ic E n g i n e e r i n g, C h a n g c h u n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y, C h a n g c h u n 130000, C h i n a;2. K e y L a b o r a t o r y o f O p t o e l e c t r i c M e a s u r e m e n t a n d O p t i c a l I n f o r m a t i o n T r a n s m i s s i o n T e c h n o l o g y o f M i n i s t r y o fE d u c a t i o n, C h a n g c h u n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y, C h a n g c h u n130000, C h i n a;3. D e p a r t m e n t o f P h y s ics, H a r b i n Institute o f T e c h n o l o g y, H a r b i n150001, C h i n a)A b s t r a c t:A nano-structure that supported the localized surface plasmon(LSP)was fabricated by using thennal evaporation and annealing processes to enhance the nonlinear absorption of chalcogenide Ge28Sbi2Se60 (GSS). The Z-scan experiment was carried out to measure the nonlinear refractive and nonlinear absorption of the fabricated samples.By analyzing the characteristics of the transmission spectra of the samples,the mechanism of the nonlinear absorption enhancement was revealed.Finally,the influence of the GSS thickness on the enhancement nonlinear absorption was studied.The proposed LSP nano-structure is easy in fabrication due to the lithography-free process,which provides significant reference for designing nonlinearty enhancement devices.Key w o r d s:nonlinear optics;chalcogenide;nonlinear absorption enhancement;localized surface plasmon收稿日期:2020-09-0丨；修订日期:2020-10-21基金项目’计划（D17017);吉林省教育厅科技发展计划（20180101281X：);吉林省教育厅“十〒五”科学技术研究规划(JJKH20190579KJ)作者简介:刘艺超（1995-)，男，硕士生，主要从事非线性光学方商的研究E m a i l:145%36482@q q.c o m导师简介:周见红（1978—)，男，教授，博士生导师，博士，主要从事微纳光子学器件方面的研究：E-m a i l: z j h@c u s t.e d u.c n20201071-1第12期红外与激光工程www 第49卷0引1实验硫系玻璃，指一些含有硫（S )、砸（S e )、碲（T e )元素的非晶材料，具有良好的红外透过率、高折射率、 相变特性以及较大的光学非线性。
张文杰等：物理气相沉积对离子交换玻璃中钾离子浓度的影响・ 1229 ・第40卷第8期硫系红外玻璃材料耐辐射性能研究进展孟伟1，郭海涛2，许彦涛2，芦春锋2，乔泽邦2，陆云清1，韦玮1,2(1. 南京邮电大学光电工程学院，南京 210046；2. 中国科学院西安光学精密机械研究所，瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119)摘要：硫系玻璃在航空航天、核子反应监测与探测等领域有着广阔的发展前景和重要的应用价值，是目前光电子技术领域中最受关注的材料之一。
本文对近年来国内外关于硫系玻璃耐辐照性能研究的相关情况进行了综合评述，重点阐述了硫系玻璃在γ射线辐照环境中的损伤机理，同时对影响耐辐照性能的因素进行分析，提出了增强硫系玻璃耐辐照性能的可行途径，最后展望了未来该领域的研究方向和发展前景。
关键词：耐辐射；硫系玻璃；辐照效应；研究进展中图分类号：TQ171.1 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2012)08–1229–06网络出版时间：2012–07–30 13:23:34 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ.20120730.1323.201208.1229_025.html Recent Developments on Radiation Resistance Properties of ChalcogenideInfrared Glass MaterialsMENG Wei1，GUO Haitao2，XU Yantao2，LU Chunfeng2，QIAO Zebang2，LU Yunqing1，WEI Wei1,2(1. Nanjing University of Posts and Telecommunications, The Academy of Optoelectronics Engineering, Nanjing 210046, China;2. State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics, Xi’an Insitute of Optics and Procession Mechanics,Chinese Academy of Science (CAS), Xi’an 710119, China)Abstract: Chalcogenide glass has great prospects and important applications in the aerospace, nuclear reaction monitoring and detec-tion. It has become one of the most concerned materials in the field of photonics technology. This review represents recent develop-ments on the studies of chalcogenide glass irradiation resistance properties, and emphases on the damage mechanism at gamma radia-tion. The factors influencing the irradiation resistance properties of chalcogenide glass were analyzed and the feasible ways for en-hancing the irradiation resistance properties were discussed. In addition, some further studies on this aspect were given.Key words: irradiation resistance; chalcogenide glasses; radiation effects; research progress硫系玻璃是由S、Se、Te和Ge、As、Sb等元素形成的二元或多元化合物玻璃，主要有As–S/Se、Ge–S/Se、Ge–Sb/As–S/Se、Ge–As–Se–Te等体系，由于其具有高的折射率、宽的透红外区域、低的声子能量、优良的成玻成纤能力、稳定的化学性能和光学性能[1–2]，因而在民用及军事领域均有诸多应用，包括：红外传输与探测、有毒痕量气体探测、地球遥感探测、半导体材料红外图像采集以及定向红外干扰、红外遥感等[3]。
