打破中红外互连障碍:基于类似液体的石化化玻璃的高功率光学强大的结合
Xiange Wang1,2, Feng Xiao1, Yiming Du3
1Laboratory of Infrared Material and Devices, The Research Institute of Advanced Technologies, College of Information Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo, 315211, China.
Light, science & applications
|March 2, 2026
概括
研究人员开发了一种新型的类似液体的石化化玻璃,用于粘合中红外光学元件. 这一突破显著提高了光学传输和激光功率传输,使先进的光子应用成为可能.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 玻璃科学 玻璃科学
背景情况:
- 低损耗光学接口对于中红外 (中红外) 光子系统至关重要.
- 高折射率 (n > 2) 的组件由于折射率匹配,红外透明度和热稳定性权衡而带来挑战.
- 现有的粘合方法难以满足中期IR应用的苛刻要求.
研究的目的:
- 为具有高折射率的中红外光学元件引入一种新的粘合材料.
- 在性能和稳定性方面克服当前粘合技术的局限性.
- 为了证明类似液体的石化化玻璃对光学接口的有效性.
主要方法:
- 类似液体的石墨烯酸玻璃的特性,包括粘度,机械剪切和抗拉强度.
- 使用开发的玻璃粘合剂制造粘合光纤设备.
- 评估光学传输效率和在中红外波长 (近4微米) 的激光功率传输.
- 通过扩展测试和热循环来评估长期系统稳定性.
主要成果:
- 类似液体的石化化玻璃具有超低的玻璃过渡温度,高折射率和优异的中红外透明度.
- 粘合器件的光传输效率从36%提高到91%.
- 激光发电量从数百毫瓦增加到14.5W.
- 结合系统表现出强大的长期稳定性,在3个月和206个加热-冷却周期中保持性能.
结论:
- 开发的类似液体的石化化玻璃为中红外组件的低损耗光学接口提供了有效的解决方案.
- 与现有方法相比,这种材料显著提高了光学性能和稳定性.
- 这项研究为光谱,传感和成像的集成中红外光学领域的进步铺平了道路.
