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非线性光学玻璃由于具有制备简单、成本低及物化性能稳定等优良特性将成为全光非线性光学器件低成本制备的首选材料而倍受广大科研工作者关注。硫卤玻璃由于高折射率，且在外场作用下易发生结构变化，将比氧化物玻璃具有更高的二阶和三阶非线性系数。本文通过传统的熔融淬冷法制备出对Ge—Ga—S—KX(X=Cl，Br,I)硫卤玻璃体系，并对其非线性光学性能进行了深入的研究和分析。
⑴利用OKE，Z—scan技术对Ge—Ga—S—KX(X=Cl，Br,I)硫卤玻璃体系的三阶非线性性能进行了研究，并通过Raman光谱分析了引入不同的卤素对该体系玻璃的三阶非线性性能的影响。同时分析了不同剂量Ag+离子注入的Ge—Ga—S—KBr硫卤玻璃的三阶非线性性能。通过原子力显微镜观测到了Ag+注入后在样品表层形成纳米粒子形貌。
⑵通过0.56GeS2-0.24Ga2S3-0.2KX(X=Cl，Br,I)玻璃体系的OKE三阶非线性性能研究，玻璃具有较强的三阶非线性效应，其中0.56GeS2-0.24Ga2S3-0.2KBr体系玻璃的响应时间小于300fs。通过拉曼光谱分析发现，不同卤素的引入使玻璃的结构产生很大的差别。
⑶通过紫外可见透过光谱研究了不同剂量的Ag+离子注入的0.56GeS2-0.24Ga2S3-0.2KBr玻璃体系的光学性能。结果表明在注入量为2×1017ions/c㎡时，该玻璃存在银钠米离子表面共振效应引起的吸收峰。OKE三阶非线性测试表明随着银离子注入量的增加，样品的三阶非线性系数不断增强。但是当注入量达到一定的程度后，其非线性效应反而会减弱。采用Z—scan测试技术分别得到玻璃三阶非线性实部值和虚部值。原子力显微镜观察表明Ag+离子注入量大于1×1017ions/c㎡时，在表面观察到了明显的纳米颗粒。正是玻璃中金属纳米粒子的存在产生强烈的表面等离子体共振吸收( Surface Plasma Resonance,SPR)和局域场增强效应，由于在表面等离子体共振吸收频率附近具有极大的三阶非线性系数，从而增强Kerr效应，使玻璃产生三阶非线性增强。
⑷通过0.56GeS2-0.24Ga2S3-0.2KI玻璃体系通过热极化，采用Maker条纹测试技术观察到明显的二阶非线性光学效应。在温度260℃，极化电压为5.2 KV，极化时间为120分钟，X(2)最大值为3.74 pm/V。根据偶极子取向模型，讨论了极化电压、极化温度及时间对二阶非线性产生的影响及形成机理。