ZnO对碲铌基重金属氧化物玻璃的结构和光学性能的影响

摘要

TeO2-Nb2O5系统重金属氧化物玻璃是一种新型的重金属氧化物玻璃材料,具有优良的非线性光学性能.本文研究了ZnO对碲铌基玻璃的结构、非线性光学性能和光学透过率的影响,研究表明:碲铌基玻璃的非线性光学效应源于电子云畸变效应,掺杂少量ZnO有利于玻璃非线性光学性能的提高,增加ZnO至2.5%(质量分数)时用四波混频法测得的玻璃三阶非线性极化率χ(3)可达9.2×10-13esu,然后随ZnO含量增至10%(质量分数)时χ(3)减至6.0×10-13esu.ZnO含量在10%～15%(质量分数)时χ(3)则无明显变化.同时,加入15%(质量分数)的ZnO有利于玻璃透过率的提高.Raman光谱研究表明,掺入过多的ZnO(＞5%(质量分数))时,网络间隙中的Nb5+可被Zn2+取代而进入网络,同时提供更多的桥氧,从而使玻璃网络中的[TeO4]4-基团向[TeO3]2-转化.