GaSbSTe硫系玻璃的制备及光学性能探究开题报告

全文总字数：4422字

1. 研究目的与意义（文献综述）

现代光通信、医学、军事、计测和大功率激光传输等科技的发展越来越需要红外光学和纤维光学技术。传统的石英玻璃光纤难以应用于5μm以上的中远红外波段，新型的中远红外材料亟待开发。由于硫系玻璃红外光纤具有较低的本征损耗、宽红外透明，其化学稳定性及力学性能较好，因而在热成像、远距离传感、放大器和激光器等领域有着广泛的应用^[1]。

硫系玻璃是以元素周期表中第Ⅵ族元素硫（s）、硒（se）、碲（te）为主并且引入一定量的其他化合物所形成的非晶态材料^[2]。其中，s基玻璃是由最轻的s元素构成的玻璃，具有很好的化学稳定性和玻璃形成能力，但是，其红外截止带在12 μm左右，很难应用到更远红外波长的热成像系统中，同族的se基玻璃的红外截止也只能到达16μm区域,还是无法完全满足需求。而te基玻璃的红外截止边缘超过25μm，可以很好的弥补远红外领域光学材料的空缺^[3]。然而，与同族的s、se相比，te元素具有很强的金属性，其形成的玻璃抗热稳定差，玻璃转化点低，机械强度低，且在长波范围处有着很强的本征吸收^[4]，这些缺陷长期以来限制了te基玻璃的开发。

目前关于优化te基硫系玻璃的研究思路有两种。

一种是将te作为玻璃主体材料，通过改变玻璃组分和掺杂剂，改良玻璃的热稳定性和光学性能。程辞^[3]研究了碘掺杂对ge₂₀te_80-xi_x玻璃的改良效果；朱敏鸣^[5]对kbr掺杂gegate玻璃进行了探讨；徐会娟^[6]对cu掺杂gegate玻璃进行了测试。以上这些研究，都能在保持te基玻璃红外截止波长20um以上的同时，不同程度的改善玻璃的热稳定性，取得了不错的效果。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容与目标

（1）了解国内外相关研究概况和发展趋势，总结选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响；

（2）掌握熔融-淬冷法制备gasbste玻璃的工艺流程与方法；学会使用dsc、xrd、ftir、raman等测试方法和手段；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解gasbs的相关特性及其制备方法，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，确定技术方案；

第 4 周： 根据所得资料，完成开题报告；

第5-8周：阅读文献，熟悉玻璃性能测试方法，撰写论文中的绪论以及除实验以外的部分，开展不同化学组成gasbste玻璃的制备；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]戴世勋,徐铁峰,聂秋华,等.荧光俘获效应对掺铒氧化物玻璃光谱性质的影响[j].物理学报,2006,55(3):1479-1485.

[2]王小虎,薛建强,陶海征,等.硫系玻璃材料的研究进展[j].建材发展导向,2003(02):28-31.

[3]程辞,王训四,徐铁峰,等.远红外ge-te-i高卤硫系玻璃的制备及其光学性能的研究[j].光子学报,2015,44(02):106-111.