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高Verdet常数逆磁特性硫系玻璃的制备与性能研究

陈岗  
【摘要】:磁光玻璃具有特殊的磁致旋光效应在磁光隔离器、磁光开关、光纤通讯和光纤传感器等领域具有重要应用,而且磁光器件具有灵敏度高、抗干扰强、体积小、易于高度集成等特点而受到广泛关注。硫系玻璃因其红外透过波段较宽,具有逆磁特性,容易制备成光纤、光波导等优点而成为磁光材料的研究热点。本文采用熔融-淬冷方法制备了GeS_2-Ga_2S_3、GeS_2-Ga_2S_3-Pb I_2和GeS_2-Ga_2S_3-Sb(In)_2S_3系列玻璃。系统的研究了硫系玻璃的组成、结构、物理性能和光学性能与Verdet常数之间的关系。结果是具有大的s~2-sp跃迁的离子对Verdet常数贡献最高,并且随着高折射率的离子含量的增加,玻璃的Verdet常数随之增;通过贝克勒尔逆磁定理理论计算Verdet常数与实测值相比较得到在红外区域具有较好的重合度。在80Ge S_2-20Sb_2S_3玻璃具有最大值为0.184min·G~(-1)·cm~(-1)(@980nm)和最高的优值系数(FOM=11.22 min·G~(-1),@980 nm);通过优值系数FOM评价玻璃的实用性能得到在波长980nm处具有较好的实用性能;在不同温度下测试玻璃的Verdet常数得到结果是玻璃的Verdet常数与温度无关,和理论解释相一致。


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