硫系玻璃是由硫(S)、硒(Se)和碲(Te)等硫系元素混合而成。其他元素的加入,如砷、鍺和銻,在硫素鏈之間建立交聯(lián),以促進(jìn)穩(wěn)定的玻璃形成。與硅玻璃相比,它具有中遠(yuǎn)紅外透射、低聲子能量、高折射率和非常大的非線性等很有前景的特性。
硫系玻璃具有熱穩(wěn)定性、化學(xué)耐久性、機(jī)械彈性和易于纖維化。硫系玻璃纖維(1-12 μ m)的紅外透射光譜范圍比硅系玻璃纖維(UV-2 μ m)的紅外透射光譜范圍廣得多。硫系玻璃纖維具有非常高的折射率和非常大的非線性(是二氧化硅纖維的1000倍),允許發(fā)展超連續(xù)介質(zhì)在中紅外。硫系玻璃纖維是中紅外應(yīng)用的理想候選者,這些應(yīng)用需要高功率激光傳輸、化學(xué)傳感、熱成像和溫度監(jiān)測(cè)。
含砷硫系玻璃,如硫化砷(As2S3)和硒化砷(As2Se3),對(duì)有源光學(xué)器件具有良好的化學(xué)和物理性能。As2S3和As2Se3在2 ~ 10 μ m之間的最小光損耗為0.1dB/m。在當(dāng)今使用的任何紅外光學(xué)材料(硅、氟、鍺、硒化鋅和硫化鋅)中,As2S3玻璃的折射率熱變化更低。因此,As2S3玻璃制成的鏡片或窗戶在YAG等激光的強(qiáng)烈紅外輻射下不會(huì)出現(xiàn)光學(xué)畸變,ER/YAG或CO.折射率的低熱變化被認(rèn)為是由700 μ m As2S3玻璃制成的光纖被報(bào)道從5.4 μ m的CO激光器發(fā)射超過100 W的激光能量的基礎(chǔ)??傊?,含砷硫系玻璃是紅外光纖最常用的材料。
硫系玻璃纖維使用安全嗎?
硫系玻璃非常穩(wěn)定。據(jù)我們所知,在100°C以下使用硫族纖維是安全的,便于搬運(yùn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。在約100℃以上,建議在通風(fēng)柜環(huán)境下工作。硫系玻璃纖維對(duì)大氣水分的穩(wěn)定性高,不結(jié)晶。安全數(shù)據(jù)表描述硫系玻璃是無害的,不能通過皮膚吸收。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面,還沒有在體內(nèi)使用硫系玻璃纖維的數(shù)據(jù)。