[实用新型]一种在硫系玻璃中产生二次谐波的极化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在硫系玻璃中产生二次谐波的极化装置，属于光学玻璃材料领域。

背景技术

玻璃材料作为非线性材料已经有了较多的研究，至今仍是非线性光学材料的研发热点之一。所有的玻璃材料都是良好的三阶非线性材料，然而因其结构的各向同性，使其没有二阶非线性光学效应(二次谐波发生)。20世纪80年代，U.Osterberg等人先后在GeO2-SiO2玻璃光纤中观察到了激光诱导极化的二次谐波发生。1991年，美国的R.A.Myers等人又在经强电场-温度场极化的SiO2块体玻璃中发现了二次谐波现象。和非线性晶体材料相比，玻璃具有在大部分波段透明、较好的化学稳定性和热稳定性、较高的光损伤阈值、较快的光响应时间、易于成纤成膜、易于机械光学加工等优点，玻璃的二阶非线性极化系数随着材料种类、极化条件与方式的不同而不同，从而为新型有源光子学器件制备提供了一新途径。

人们通过多种极化方法，例如：电场/温度场、激光诱导极化、电子束极化、亚带隙光辅助电场极化等，诱导玻璃产生二次谐波。

其中，亚带隙光辅助电场极化方法，不需要加热样品，利用亚带隙光辐照在室温下使玻璃的粘度降低到10¹²～10¹³Pa·S，通过施加强电场，从而在玻璃中产生二次谐波。基于对光束尺寸、激光能量、辐照时间的控制，基于对外加电场的控制，易于实现光学显微加工。

硫系玻璃除具有一般非线性光学玻璃材料的特性之外，由于结构的灵活性和强烈的电子点阵间的相互影响，存在许多缺陷和局部形变，比氧化物玻璃更易于极化，加之硫系玻璃具有较大的三阶非线性极化系数，因此，硫系玻璃具有比氧化物玻璃更大的二阶非线性极化系数。同时，硫系玻璃具有亚带隙光辐照产生光致流动性的特性，和带隙光、X-射线等相比，硫系玻璃在亚带隙光处仍然具有良好的透过性能，因而亚带隙光辐照产生的光致流动性是体效应。通过辐照流量的调控，可以使玻璃的粘度降低到10¹²～10¹³Pa·S(也就是通过加热使玻璃温度升高到玻璃转变温度Tg时的粘度)。

亚带隙激光辅助电场极化法在实施时，需要在硫系玻璃表面涂覆辐照激光波长处透过性良好的导电层，作为施加外加电场的电极使用。溅射法或化学法获得的电极涂层，使硫系玻璃在辐照激光波长处的透过率显著下降；这些电极涂层会对玻璃样品产生了污染，而对玻璃样品的清洁即繁琐、效果又不理想。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了解决上述问题，提供一种结构简单、操作方便的在硫系玻璃中产生二次谐波的极化装置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：包括上电极板、载玻片、下电极板，它们上中下交叠放置并且紧密镶嵌于固定支架内部；固定支架安放在光学实验平台上；载玻片是上电极板和下电极板之间的绝缘材料。

所述上电极板、下电极板为长方形，上电极板和下电极板长边相互垂直并上下交叠放置，它们交叠部分之间放置载玻片。

所述上电极板和载玻片之间预留出放置样品的位置，该位置以外的区域放置载玻片。

所述上电极板由ITO导电玻璃制成，其外端固定装有用于以导线与耐压仪的负极接线柱相连的下电极接线柱。

所述导电玻璃仅一面具有导电层，导电层与硫系玻璃接触，硫系玻璃表面不需要预先涂覆电极。

所述下电极板由不锈钢板材料制成，其外端固定装有用于以导线与耐压仪的负极接线柱相连的下电极接线柱。

所述固定支架为绝缘橡胶嵌套的铁夹子。

本实用新型与现有技术相比具有以下的主要有益效果：

1.通过使用ITO导电玻璃、不锈钢板为上下电极，平压在硫系玻璃表面，避免了溅射电极涂层或银浆电极涂层对玻璃透过率的影响和后期光学实验带来的难以清除的污染，实现了光电材料应用的要求。

2.在上电极板和上下电极间的绝缘材料之间的空隙中放置硫系玻璃样品，样品易进易出，操作简易方便。

3.绝缘固定支架安放在光学实验平台上，绝缘固定支架位置和高度可调，操作简易方便。

4.在室温下、空气中实现对硫系玻璃的极化。

5.耐高压、热稳定性良好，可以反复多次使用，装置性能稳定。

附图说明

图1为本实用新型一种在硫系玻璃中产生二次谐波的极化装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种在硫系玻璃中产生二次谐波的极化装置中电极板构造的俯视图。

图3是用所述装置极化的GeS5硫系玻璃的Maker条纹图谱。