Ge-Sb-Se硫系玻璃的折射率和热光系数

作者：杨安平; 王雨伟; 张少伟; 李兴隆; 杨志杰; 李耀程; 杨志勇^*

来源：Acta Physica Sinica, 2019, 68(01): 270-277.

• 光学材料
• 硫系玻璃
• 摩尔折射度
• 体积膨胀系数

Ge-Sb-Se硫系玻璃被认为是极佳的红外传输材料和有潜力的非线性光学材料.在光学设计中,玻璃的线性折射率(n)及其热光系数(ζ)是关键技术参数.以预测和调控Ge-Sb-Se玻璃的n和ζ为目的,考察了玻璃的n,ζ,密度(d)和体积膨胀系数(β)与化学参数dSe和拓扑网络结构参数<r>的内在联系.研究发现,玻璃的n随d的增加而增大;ζ随β的增大而近似线性减小;β随dSe的减小或<r>的增大而减小;当Ge含量固定时, d随dSe的减小或<r>的增大而增大,当Sb含量固定时, d在dSe=0时具有最小值.基于实测d和n,拟合获得了Ge, Sb和Se元素在2—12μm波段的摩尔折射度(Ri),分别为RGe=10.16—10.50 cm3/mol,RSb=16.71—17.08 cm3/mol和RSe=11.15—11.21 cm3/mol,根据d和Ri计算得到的n与实测值的偏差小于1%.基于实测ζ和β,拟合得到了Ge, Sb和Se元素在2—12μm波段的摩尔折射度温度系数(φi),分别为φGe=21.1—22.6 ppm/K,φSb=7.2—8.4 ppm/K和φSe=90.2—94.2 ppm/K,根据β和φi计算得到的ζ与实测值的偏差小于6 ppm/K.

• 单位
  上海航天控制技术研究所; 江苏师范大学; 电子工程学院