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Ge-Sb-Se硫系玻璃的结构、水峰吸收与飞秒激光损伤特性的关系
作者: irglass 时间: 2018-04-15 浏览:1,643 次

      硫系光子器件成为国际光子学领域关注的热点之一。其中硫系玻璃光纤是目前唯一可实现中m5彩票平台注册登陆网站到远m5彩票平台注册登陆网站的超连续谱输出的光纤介质,目前实现利用飞秒激光泵浦硫系光纤可已获得>12μm SC谱输出。与此同时,利用飞秒激光也可制备各种硫系微纳光器件(如纳米光栅、光子晶体等),有必要深入m5彩票平台网址飞秒激光与各类硫系玻璃相互作用和损伤机理。而以往m5彩票平台网址报道基本集中在近m5彩票平台注册登陆网站波段飞秒激光辐照损伤As2Se3或As2S3玻璃。
      近日,我室谢敏m5彩票平台网址生、m5彩票平台网址人员戴世勋m5彩票平台网址员(第一通信作者)和王荣平m5彩票平台网址员(共同通信作者)在“Journal of Physical Chemistry C, 2018, 122, 1681-1687”发表了“Ge-Sb-Se硫系玻璃的结构、水峰吸收与飞秒激光损伤特性的关系”成果。实验首先制备了合化学计量比的系列Ge11.5SbxSe88.5-x(x=5,10,15,20,25,30,分别记为样品s1-s6)玻璃,测量并m5彩票平台网址了玻璃的光吸收特性、网络致密性、结构特性及飞秒激光烧蚀特性进行m5彩票平台网址,损伤实验中采用水峰吸收对应的2.86μm和非线性吸收4μm波长,脉宽150fs的飞秒激光来m5彩票平台网址水峰吸收对样品损伤阈值的影响。测试不同功率激光强度下的损伤阈值功率,利用线性回归法确定了较为精确的激光阈值。样品s1、s4、s6在不同激光功率下,工作波长为4μm烧蚀坑形貌如图1所示。玻璃样品在不同激光波长下,损伤阈值与Sb含量的关系如图2所示。m5彩票平台网址发现,随着Sb原子逐渐替代Se原子,该玻璃样品的光学带隙递减,硬度和平均键能均增加,而玻璃样品的消融阈值随着Sb含量的增加而减少,说明飞秒激光消融过程中多光子电离占主导地位,同时水峰吸收会略微增大玻璃的损伤阈值。

论文连接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.7b10894