高Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃的三阶非线性增强特性研究

本文主要探讨了基于Bi2O3-B2O3-Ga2O3体系的玻璃材料在三阶非线性光学性质上的研究。通过采用传统的熔融淬冷法制备了一系列高Bi2O3含量的玻璃样品，这些样品被设计用来考察其在光学性能方面的潜在应用。研究过程中，作者详细测量了样品的密度、折射率和透过光谱，特别是关注了Ga2O3含量对这些参数的影响。 首先，通过实验得到了样品的线性折射率n0与波长的关系，并进行了拟合，这有助于理解材料的光学响应特性。随着Ga2O3含量的增加，线性折射率n0呈现出上升趋势，这意味着这些玻璃具有较高的光学透明度和可能的光学调控能力。 更为关键的是，研究者利用钛宝石飞秒激光器进行Z扫描实验，测量了800纳米波长下各样品的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β。Z扫描技术是评估材料非线性光学性能的重要手段，n2值的增大表示材料能够有效地改变光场的强度依赖性，这对于光通信、激光调制等应用领域具有重要意义。结果显示，当Ga2O3含量增加时，样品的n2和β也相应增加，最高Ga2O3含量样品的n2达到3.331×10^-18 m^2/W，β为0.695 cm/GW，这证明了这种Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃在三阶非线性光学方面具有优异的性能，可以作为潜在的高性能非线性光学基质材料。 本研究不仅揭示了Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃在特定波长下的非线性光学特性，还为设计和优化新型非线性光学材料提供了有价值的参考。这种材料的发现对于推进光纤通信技术、光开关、激光器和光探测器等领域的发展具有实际意义。未来的研究可能进一步探索如何通过精确控制Ga2O3含量来精细调节这种材料的非线性参数，以满足不同应用的需求。