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随着中红外技术的迅猛发展,硫系(卤)玻璃因具有宽的红外透光范围、高的折射率以及低的声子能量而备受关注,在中红外传输、非线性光学以及中红外激光等领域极具应用前景。本论文在Ga2S3-Sb2S3硫系玻璃的基础上,成功制备了两种新型Ga2S3-Sb2S3-CsI和Ga2S3-Sb2S3-CsBr硫卤玻璃。系统地研究了其玻璃的玻璃形成区、结构、热学性能、光学性能等,其主要研究结果如下:(1)制备了一种新型Ga2S3-Sb2S3-CsI硫卤玻璃。其玻璃形成区范围是:035mol%Ga2S3、1595mol%Sb2S3以及055mol%CsI。该玻璃具有非常宽的透光范围(0.713.5μm)、高的三阶非线性折射率(1.78.7×10-14cm2/W@1.55μm)、相对较短的零色散波长(3.85.15μm)。此外,这些玻璃能溶解大量的稀土离子(如Dy3+,>2mol%)。这些优异的性能表明该玻璃在热成像、非线性光学和激光中红外领域中具有潜在的应用价值。(2)基于前面Ga2S3-Sb2S3-CsI玻璃的研究,我们选取合适的玻璃组分系统地研究Dy3+掺杂Ga2S3-Sb2S3-CsI硫卤玻璃的中红外发光性能。该玻璃具有非常好的热稳定性(ΔT>100℃)和较低的声子能量(307 cm-1)。在1.32μm光源的泵浦下,玻璃在2.96μm和4.41μm处产生强的中红外发光;通过Judd-Ofelt理论计算,这些发射的量子效率可达到60%以上,并且具有大的受激发射截面。较高的量子效率和较大的受激发射截面使得Dy3+掺杂Ga2S3-Sb2S3-CsI硫卤玻璃成为极具潜力的中红外激光增益材料。(3)制备了另一种新型Ga2S3-Sb2S3-CsBr硫卤玻璃。其玻璃形成区范围是:2040mol%Ga2S3、1080mol%Sb2S3、060mol%CsBr。该玻璃的结构是以[GaS4]四面体,[SbS3]锥体和[S3Ga-Ga S3]类乙烷结构单元为主,Br原子作为终止键取代了部分的桥硫(S)键,形成了[GaS3Br]新的结构单元,Cs+离子在玻璃的网络结构中起到了电荷补偿作用。该玻璃的密度为3.523.97g/cm3;线性折射率为1.9462.579(@10μm);透光范围在0.614μm。这些结果表明该玻璃可应用于热成像领域。