Особенности нелинейного оптического отклика в халькогенидных стеклах вблизи края полосы фундаментального поглощения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Кузюткина, Юлия Сергеевна

• Кузюткина, Юлия Сергеевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Кузюткина, Юлия Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА АМОРФНЫХ ПОЛУПРОВОДНКОВ

1.1 Структура атомной решетки и электронные свойства аморфных полупроводников

1.2 Оптические свойства аморфных полупроводников

1.3 Нелинейные оптические эффекты третьего порядка в аморфных полупроводниках

1.3.1 Нелинейная модуляция фазы оптического излучения

1.3.2 Многофотонное поглощение

1.4 Спектральные зависимости нелинейных оптических коэффициентов в кристаллических полупроводниках

1.5 Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЕРРОВСКОЙ ПОСТОЯННОЙ И КОЭФФИЦИЕНТА ДВУХФОТОННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Метод г-сканирования

2.2 Двухимпульсный спектральный метод «накачка-зондирование»

2.3 Трехимпульсный интерферометрический метод «накачка-зондирование»

2.4 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОГО И НЕЛИНЕЙНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ НА ОСНОВЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1 Халькогенидные стекла, их электронные и оптические

свойства

3.1.1 Общая характеристика химических элементов

«халькогенов»

3.1.2 Строение атомной решетки и электронные свойства халькогенидных стекол

3.1.3 Оптические свойства халькогенидных стекол

3.1.4 Фотоиндуцированные изменения в халькогенидных

стеклах

3.2 Исследование оптических свойств халькогенидных стекол систем Ав-Б-Бе, Ав-Бе-Те и ве-Бе вблизи края полосы фундаментального поглощения

3.2.1 Измерения спектров пропускания и отражения образцов халькогенидных стекол

3.2.2 Расчет спектра поглощения халькогенидных

стекол

3.2.3 Определение параметров края полосы фундаментального поглощения халькогенидных стекол

3.2.4 Расчет дисперсии линейного показателя преломления халькогенидных стекол

3.3 Спектральные зависимости нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол

3.4 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ СИСТЕМ Ав-в-ве, Се-8е МЕТОДОМ «НАКАЧКА-ЗОНДИРОВАНИЕ»

4.1 Описание экспериментальной установки

4.2 Особенности временной динамики нелинейного оптического отклика в образцах халькогенидного стекла вблизи края полосы фундаментального поглощения

4.3 Изменение ширины пучка накачки в образце

4.4 Определение керровской постоянной и коэффициента двухфотонного поглощения халькогенидных стекол

4.5 Результаты измерений при малых энергиях импульса накачки и расчет нелинейных оптических коэффициентов

4.6 Выводы по главе 4

ЗАКЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

131

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности нелинейного оптического отклика в халькогенидных стеклах вблизи края полосы фундаментального поглощения»

ВВЕДЕНИЕ

Создание и исследование новых оптических материалов с большой нелинейностью и высокой прозрачностью в ближнем и среднем ИК диапазоне длин волн является актуальной задачей лазерной физики и, в частности, представляет значительный интерес для расширения функциональных возможностей волоконно-оптических устройств и повышения эффективности нелинейно-оптических взаимодействий.

Особую актуальность для практических применений имеет задача о нелинейном преобразовании частоты лазерных импульсов. В настоящее время для получения широкополосного когерентного излучения используются микроструктурированные волоконные световоды из кварцевого стекла [1-5], а также оптические микрорезонаторы с модами шепчущей галереи [6-11].

Создание широкополосных лазерных источников в среднем инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн (3 - 25 мкм) представляет интерес для эффективного мониторинга окружающей среды и медицинской диагностики. В этом диапазоне находятся фундаментальные полосы поглощения атмосферных и промышленных газов, загрязняющих и токсических агентов в воде и воздухе. Химические связи в тканях человека и животных, включающие кислород, водород, углерод, фосфор и прочие элементы также имеют полосы поглощения в этой области. Создание широкополосных лазерных источников в среднем ИК диапазоне для волоконно-оптических датчиков позволит осуществлять экологический мониторинг и медицинскую диагностику на качественно новом уровне. В результате освоения этого диапазона может быть создан класс принципиально новых переносных и легко заменяемых устройств, отсутствие которых в настоящее время не позволяет сделать прорыв в здравоохранении, медицине, охране окружающей среды.

Халькогенидные стекла имеют окна прозрачности в области длин волн 0.7 -20 мкм (в зависимости от состава стекла) и являются наиболее подходящим материалом для создания устройств нелинейной оптики, работающих в среднем

ИК диапазоне. Эти стекла были впервые получены в 1954 году Б.Т. Коломийцем и Н.А.Горюновой [12]. Халькогенидные стекла изготавливают на основе соединений халькогенов (сера, селен и теллур) с элементами четвертой, пятой групп периодической системы Д.И. Менделева - Ge, Р, As, Sb. В волоконной оптике наиболее часто используются халькогенидные стекла следующих систем: As-S, As-Se, As-S-Se, As-Se-Te, Ge-Se, Ge-As-Se-Te, Ge-S-Se.

Халькогенидные стеклообразные полупроводники отличаются рядом уникальных свойств, лишь в незначительной степени проявляющихся или вообще отсутствующих у полупроводников кристаллических: обратимое электрическое переключение и память, фотоиндуцированные структурные превращения, простота технологий [13]. К преимуществам халькогенидных стекол можно отнести также сравнительно широкую область стеклования, высокую стойкость к воздействию влаги, высокое сопротивление. Вариабельность состава халькогенидных стекол позволяет управлять их оптическими, механическими и термическими свойствами.

Большая нелинейность третьего порядка выделяет халькогенидные стекла в ряду оптических материалов, используемых для нелинейного преобразования частоты лазерных импульсов. Нелинейные коэффициенты преломления и поглощения, а также коэффициент рамановского усиления халькогенидных стекол в ближнем ИК диапазоне на 2-3 порядка превышают соответствующие коэффициенты кварцевого стекла [14]. Увеличение керровской постоянной важно для миниатюризации устройств нелинейной оптики. Поэтому халькогенидные стекла, прозрачные в спектральной области 1-12 мкм, являются перспективным материалом для создания сверхширокополосных когерентных источников излучения в среднем ИК диапазоне.

Технологиями изготовления халькогенидных стекол и волноводных структур на их основе занимаются во всем мире. В настоящее время наиболее известны научные группы: лаборатория химии высокочистых бескислородных стекол в Институте химии высокочистых веществ РАН (ИХВВ РАН), г. Нижний Новгород, Россия; группа в Реннском университете (Institute of Sciences Chimiques

de Rennes), г. Ренн, Франция; группа в Ноттингемском университете (Mid-Infrared Glasses Group, George Green Institute for Electromagnetic Research), г. Ноттингем, Великобритания; лаборатория военно-морских исследований (Naval Research Laboratory, Optical Sciences Research Group), г. Вашингтон, США; группа в университете Лаваля (Canada Excellence Research Chair in Photonic Innovations), r. Квебек, Канада; группа в университете г.Сидней (Institute of Photonics and Optical Science), Австралия.

В России в ИХВВ РАН разработаны физико-химические основы и методы получения серы, селена, теллура и мышьяка с низким содержанием газообразующих примесей в форме взвешенных частиц. Полученные таким образом халькогенидные стекла имеют более высокую степень чистоты, а волоконные световоды - более низкие оптические потери (содержание примесей в 10-100 раз ниже по сравнению с зарубежными аналогами) [15,16]. В лучших образцах многомодовых световодов из сульфида мышьяка, изготавливаемых в ИХВВ РАН, оптические потери составляют 0.012-0.02 дБ/м в областях длин волн 2-5 мкм, а в одномодовых световодах - 0.1 дБ/м в области 2.2-2.3 мкм [17].

Фундаментальные механизмы нелинейного отклика в оптических стеклах изучены в меньшей степени, чем в более простых системах, таких как двухуровневые атомы или кристаллические полупроводники. Хорошо известна концепция описания дисперсии нелинейных оптических коэффициентов (керровская постоянная, коэффициент двухфотонного поглощения) в прямозопных кристаллических полупроводниках, основанная на использовании модели двух зон и нелинейного соотношения Крамерса - Кронига [18,19].

Нелинейные свойства аморфных полупроводников, к каковым относятся халькогенидные стекла, еще мало изучены по следующим причинам. В настоящее время не имеется теории нелинейного отклика аморфных полупроводников, в которой учитывались бы их специфические электронные свойства, недостаточно результатов измерений нелинейных коэффициентов для обобщающих выводов. Еще не установлена корреляция между составом, структурными и электронными свойствами халькогенидных стекол и их

нелинейными оптическими свойствами. При разработке устройств нелинейной оптики зачастую используются недостаточно обоснованные значения нелинейных оптических коэффициентов новых материалов.

В ряде опубликованных работ для оценки нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол на отдельных длинах волн использовались результаты теории прямозонных кристаллических полупроводников [20-23]. Однако такой подход не вполне обоснован, особенно вблизи края полосы фундаментального поглощения, где велики различия оптических свойств аморфных и кристаллических полупроводников. В частности, в прямозонных кристаллических полупроводниках керровская постоянная имеет отрицательные значения в некоторой области частот вблизи края полосы фундаментального поглощения. Между тем, согласно известным из литературы результатам измерений, керровская постоянная халькогенидных стекол различных составов имеет только положительные значения. По измерениям керровской постоянной вблизи края полосы фундаментального поглощения имеется немного литературных данных для объемных и тонкопленочных образцов AS2S3 [24-26] и объемных образцов GeS2-Sb2S3~CdS [27] на длинах волн 0.7-0.8 мкм, объемных образцов АБгБез и образцов систем Ge-Se и Ge-As-Se на длине волны 1.064 мкм [28]. В работах [21,29] для коэффициента двухфотонного поглощения объемных образцов состава AS2S3 на длине волны 800 нм было получено значение 2 см/ГВт. В работах [25,28] в измерениях использовались пико- и нано- секундные лазерные импульсы, что ставит под сомнение полученные значения нелинейных оптических коэффициентов, которые существенно превышают значения, полученные в других работах на других длинах волн [14], что можно объяснить влиянием кумулятивных эффектов при нагревании стекла импульсами относительно большой длительности.

Исследование спектральной области вблизи края полосы фундаментального поглощения важно для развития лазерных технологий. При воздействии лазерного излучения в этой спектральной области в халькогенидном стекле происходят фотоиндуцированные структурные изменения, которые используются

в технологии создания волноводных структур в объеме стекла методом фемтосекундных модификаций [30-33] и известны как эффект фотопотемнения [34-36]. Механизмы, приводящие к модификации оптических свойств халькогенидных стекол при облучении фемтосекундными лазерными импульсами, еще недостаточно изучены.

При разработке устройств волоконной и интегральной оптики для среднего ИК диапазона необходимо учитывать, что халькогенидные стекла с большой керровской постоянной имеют край полосы фундаментального поглощения в области длин волн более 1.55 мкм. Таким образом, лазерное излучение на длинах волн 2-2.5 мкм, используемое, например, для накачки суперконтинуума, оказывается вблизи края полосы фундаментального поглощения сильно нелинейных составов. При этом важно знать не только величину и знак керровской постоянной, но и величину коэффициента двухфотонного поглощения.

На основании вышесказанного сформулирована цель диссертационной работы: выявить особенности нелинейного оптического отклика халькогенидных стекол систем Ав-Б-Бе, Ав-Бе-Те и Ое-Эе вблизи края полосы фундаментального поглощения.

Стекла системы Ав-Б-Бе хорошо известны разработчикам волоконно-оптических и интегрально-оптических устройств. Для некоторых составов этой системы в литературе имеется достаточно много данных по результатам измерений нелинейных оптических коэффициентов на разных длинах волн [14]. Для стекол системы Ая-Бе-Те таких данных мало, однако, эти стекла имеют большие значения керровской постоянной и представляют интерес для разработки нелинейных оптических устройств в среднем ИК диапазоне.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: • Сравнить особенности строения атомной решетки, электронные и

оптические свойства аморфных и кристаллических полупроводников.

Охарактеризовать край полосы фундаментального поглощения объемных образцов халькогенидных стекол систем Ав-Б^е, Аэ-Зе-Те и ве-Бе по результатам измерений спектров пропускания и отражения. Изучить имеющиеся в настоящее время экспериментальные методы определения нелинейных оптических коэффициентов в диэлектрических материалах.

Провести анализ имеющихся в литературе результатов измерений нелинейных оптических коэффициентов для халькогенидных стекол различного состава.

Исследовать временную динамику нелинейного оптического отклика интерферометрическим методом «накачка-зондирование» для нескольких составов халькогенидных стекол системы Ав-Б-Бе вблизи края полосы фундаментального поглощения при различных значениях отношения энергии фотона лазерного излучения накачки к оптической ширине запрещенной зоны.

Разработать методику расчета нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол по результатам измерений интерферометрическим методом «накачка-зондирование».

Определить значения нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол систем Аэ-З-Бе и ве-Бе вблизи края полосы фундаментального поглощения по результатам измерений интерферометрическим методом «накачка-зондирование». Сравнить спектральные зависимости нелинейных оптических коэффициентов для кристаллических полупроводников, известные литературные данные для халькогенидных стекол и значения, полученные интерферометрическим методом «накачка-зондирование» для стекол системы Ав-Б-Бе. Исследовать возможность использования этих спектральных зависимостей для оценки нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол.

Для решения поставленных в данной работе задач был использован комплекс физических методов (ИК-спектроскопия, трехимпульсный интерферометрический метод «накачка-зондирование», компьютерное моделирование).

Новизна исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, состоит в следующем:

• Впервые интерферометрическим методом «накачка-зондирование» на длине волны 0.79 мкм измерен нелинейный оптический отклик с фемтосекундным временным разрешением в образцах халькогенидных стекол систем Ав-Б^е и йе-Бе.

• Установлено, что если пиковая частота импульса накачки приходится на область слабого поглощения халькогенидных стекол системы Ав-Б-Бе, то время перехода фотоиндуцированных носителей заряда в связанные состояния в запрещенной зоне зависит от энергии импульса накачки.

• Установлено, что если пиковая частота импульса накачки приходится на область Урбаха халькогенидных стекол системы Ав-Б-Бе, то время перехода фотоиндуцированных носителей заряда в связанные состояния в запрещенной зоне не зависит от энергии импульса накачки, но уменьшается при увеличении отношения энергии фотона накачки к оптической ширине запрещенной зоны исследуемого состава стекла.

• Впервые разработана методика расчета коэффициента двухфотонного поглощения и керровской постоянной по результатам измерений интерферометрическим методом «накачка-зондирование» и проведен расчет этих коэффициентов для халькогенидных стекол систем Ав-Б-Бе и Ое-Бе.

• Установлено, что керровская постоянная, полученная по результатам измерений интерферометрическим методом «накачка-зондирование» для образцов систем Ая-Б-Бе и ве-Бе, вблизи края полосы фундаментального поглощения (в области Урбаха и в области слабого поглощения) имеет положительные значения.

• По результатам измерений спектров пропускания и отражения объемных образцов халысогенидных стекол систем Ав-Б-Бе, Ав-Зе-Те и ве-Ве получены спектральные зависимости коэффициента поглощения и показателя преломления и рассчитаны значения оптической ширины запрещенной зоны и энергии Урбаха.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Полученные в данной работе результаты экспериментального исследования нелинейного оптического отклика в халькогенидных стеклах представляют интерес для развития фундаментальных физических представлений об особенностях нелинейного оптического отклика в аморфных полупроводниках.

Полученные значения нелинейных оптических коэффициентов и режимы временной динамики нелинейного оптического отклика вблизи края полосы фундаментального поглощения представляют интерес для развития технологии создания волноводных структур в объеме халькогенидного стекла фемтосекундными лазерными импульсами.

Выводы о возможности использования спектральных зависимостей нелинейных оптических коэффициентов, полученных в теории нелинейного оптического отклика кристаллических полупроводников, для оценки нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол имеют прикладное значение для разработчиков нелинейных устройств интегральной и волоконной оптики.

Достоверность результатов.

Достоверность полученных оптических характеристик (показатель преломления, оптическая ширина запрещенной зоны, энергия Урбаха) подтверждается совпадением с известными из литературы экспериментальными и расчетными данными для исследуемых составов халькогенидных стекол.

Разработанная методика расчета керровской постоянной и коэффициента двухфотонного поглощения халькогенидных стекол по результатам измерений трехимпульсным интерферометрическим методом «накачка-зондирование»

основана на известных положениях теории нелинейного оптического отклика третьего порядка в диэлектриках.

Полученные интерферометрическим методом «накачка-зондирование» значения керровской постоянной стекол систем Ав-Б-Бе и Ое-8е являются положительными вблизи края полосы фундаментального поглощения, что согласуется с известными из литературы результатами измерений для других составов. Полученное трехимпульсным интерферометрическим методом «накачка-зондирование» значение коэффициента двухфотонного поглощения на длине волны 0.79 мкм для состава Аз^бо совпадает с известными из литературы результатами измерений для этого состава.

Положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

Вблизи края полосы фундаментального поглощения (в области Урбаха и в области слабого поглощения) керровская постоянная халькогенидных стекол систем Ав-Б-Бе и ве-Бе имеет положительные значения.

Характер временной динамики нелинейного оптического отклика в халькогенидных стеклах системы Аз-Э-Бе зависит от того, на какую область приходится пиковая частота импульса накачки. Если это область слабого поглощения, то время перехода фотоиндуцированных носителей заряда в связанные состояния в запрещенной зоне зависит от энергии импульса накачки. Если это область Урбаха, то время перехода фотоиндуцированных носителей заряда в связанные состояния в запрещенной зоне не зависит от энергии импульса накачки, но уменьшается при увеличении отношения энергии фотона накачки к оптической ширине запрещенной зоны исследуемого состава стекла.

Личный вклад соискателя заключается в обсуждении и решении поставленных научным руководителем задач исследования, участии в проведении экспериментов и разработке методов определения нелинейных коэффициентов, обработке результатов экспериментов, обобщении полученных результатов и формулировании выводов.

Апробация работы: работа выполнена на базовой кафедре компьютерной физики и метаматериалов физического факультета в Саратовском филиале института радиотехники и электроники им. Котельникова РАН. Материалы по теме диссертации докладывались на конференциях:

• 10th International Conference on Laser and Fibre-Optical Networks Modeling (LFNM), Севастополь, Крым, Украина (2010)

• 14-й, 15-й, 16-й, 18-й международной школе для студентов и молодых ученых по оптике, лазерной физике и биофизике «Saratov Fall Meeting», Саратов, Россия (2010 г., 2011 г., 2012 г., 2014 г.)

• 14th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON),

Ковентри, Великобритания (2012) th

• 15 International Conference on Laser Optics, Санкт-Петербург, Россия (2012)

• 14th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET), Харьков, Украина (2012)

• International Conference on Lasers, Applications, and Technologies (ICONO/LAT), Москва, Россия (2013),

а также на научных семинарах кафедры и на семинаре в университете г. Ноттингем (Великобритания).

Исследования по теме диссертации проводились при частичной поддержке грантов:

Королевского Общества Великобритании: «Mid-infrared-transmitting optical fibre devices and systems for medicine» 2011 - 2012 г.г., « Highly non-linear optical glasses for infrared photonics», 2013-2014 г.г.

Международного консорциума LASERLAB-EUROPE:

«Nonlinear properties of chalcogenide glasses» 2011 г., «Time-resolved nonlinear optical response of chalcogenide glasses at the fundamental absorption band edge» 2014 r.

Стажировка соискателя в университете г. Ноттингем (Великобритания) в январе 2014 г. была проведена на средства гранта Королевского общества Великобритании «Highly non-linear optical glasses for infrared photonics», 2013 -2014 r.r.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 6 работ в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, входящих в системы Scopus и Web of Science, и 1 учебно-методическое пособие:

1. Romanova, Е. Nonlinear optical response and heating of chalcogenide glasses upon irradiation by the ultra-short laser pulses /Уu. Kuzyutkina, A. Konyukhov, N. Abdel-Moneim, A. Seddon, T. Benson, S. Guizard, A. Mouskeftaras // Optical Engineering. V.53.№7. 2014. P.071812-1 - 071812-7.

2. Кузюткина, Ю.С. Особенности линейного и нелинейного оптических откликов халькогенидных стекол систем As-S-Se и As-Se-Te / Е.А.Романова,

B.И.Кочубей, B.C. Ширяев // Оптика и спектроскопия. Том 117. №1. 2014.

C.60-66.

3. Romanova, Е. Nonlinear optical properties of amorphous semiconductors / A.Melnikov, Yu.Kuzutkina, V.Shiryaev, S.Guizard, A.Mouskeftaras // 14-th Int. Conf. on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET), Conf. Proc. Kharkov (Ukraine).2012. P. 521-526.

4. Kuzutkina, Y. Dispersion of linear and nonlinear refractive index in chalcogenide glass / A.Melnikov, E.Romanova, V.Kochubey, N.S.Abdel-Moneim, D.Furniss, A.Seddon // 14-th Int. Conf. on Transparent Optical Networks (ICTON). Conf. Proc. Coventry (UK). 2012. Tu. P. 1-4.

5. Romanova, E. A. Dispersion tailoring in chalcogenide slot waveguides, slot arrays and bandgap structures / A. Konyukhov, Yu. Kuzutkina, A. Melnikov // 14-th Int.Conf.on Transparent Optical Networks (ICTON). Conf. Proc. Coventry (UK). 2012. Th. P. 1-4.

6. Romanova, E.A., Interplay of non-linearity and dispersion in chalcogenide glass / A.I. Konyukhov, Yu. Kuzutkina (Chaikina), V.S. Shiryaev // 10-th Int. Conf. on

Laser and Fibre-Opt. Networks Modeling (CAOL). Conf. Proc. Sebastopol (Ukraine). 2010. P.96-97.

7. Kuzyutkina, Yu.S. Non-linear optical properties of chalcogenide glasses of the system As-Se-Te / A.V. Melnikov, N.A. Moneim, E.A. Romanova, D. Furniss, A.B. Seddon // Int. Conf.on Lasers, Applications, and Technologies (LAT). Conf. Proc. Moscow. 2013. P. 1-2.

8. Kuzutkina, Yu. Nonlinear refraction in chalcogenide glasses near their bandgap frequencies / A.Melnikov, E.Romanova, N.S.Abdel-Moneim, D.Furniss, A.Seddon // 15th Int. Conf."Laser Optics-2012", Conf. Proc. St.Petersburg. 2012. P.28.

9. Melnikov, A.V. Glass transition temperature as a critérium of glass modification by the ultra-short laser pulses / E.A.Romanova, Y.S.Kuzutkina, A.I.Konukhov, A.Mouskeftaras, S.Guisard // 15th Int. Conf."Laser Optics-2012", Conf. Proc. St.Petersburg. 2012. P.32.

10. Романова, E.A. Исследование дисперсии линейных и нелинейных коэффициентов преломления халькогенидных стекол / Ю.С. Кузюткина (Чайкина), В.И. Кочубей // Проблемы оптической физики и биофотоники: сб. тр. науч. конф.- Саратов: Новый ветер. 2010. стр. 149-154.

11. Кузюткина, Ю.С. Экспериментальные методы исследования нелинейных свойств оптических стекол / Е.А. Романова, А.И. Конюхов // Учебно-методическое пособие для студентов физического факультета, обучающихся по специальности 0107701 «Физика». Саратов. 2013.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 141 страницу, включая 55 рисунков. Список литературы содержит 96 источников.

ГЛАВА 1. ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Аморфные полупроводники разделяют на следующие группы [37]: элементарные тетраэдрические (например, аморфные ве и 81), халькогенидные стеклообразные (например, Бе и Те, а также стекла систем Ав-Б-Бе, Ав-Бе-Те, Ое-Бе и др.), оксидные стеклообразные (например, У20з - Р2О5) и диэлектрические плёнки (8ЮХ, АЬОз, 31зК4 и др.).

При исследовании оптических свойств аморфных полупроводников обычно проводится их сравнение с кристаллическими полупроводниками [13,38], оптический отклик которых хорошо исследован как в теории, так и в эксперименте.

В Главе 1 приводится краткая информация об особенностях структуры атомной решетки аморфных полупроводников, сравнивается строение энергетических зон кристаллического и аморфного состояний вещества - для того, чтобы в последующих главах определить особенности линейного и нелинейного оптического отклика халькогенидных стекол.

В настоящее время не имеется теории нелинейного оптического отклика аморфных полупроводников. В Главе 1 приводится краткое описание результатов теории нелинейного оптического отклика кристаллических полупроводников, проводится сравнение спектральных зависимостей нелинейных оптических коэффициентов таких полупроводников с известными из литературы экспериментальными результатами для халькогенидных стекол. На основании этого сравнения обсуждается возможность использования результатов теории нелинейного оптического отклика кристаллических полупроводников для оценки нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол.

1.1 Структура атомной решетки и электронные свойства аморфных

полупроводников

В кристаллических веществах атомы и молекулы располагаются в строгом порядке, образуя пространственные периодически повторяющиеся структуры во всем объеме тела. Для наглядного представления таких структур используются пространственные кристаллические решетки, в узлах которых находятся центры атомов или молекул вещества.

Аморфные вещества (от др. греч а «не-» и цорерг) «вид, форма») - это вещества, атомная структура которых имеет только ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических веществ. Дальний порядок подразумевает упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе (в жидком или твёрдом состоянии), повторяющуюся на неограниченно больших расстояниях, в отличие от ближнего порядка, в котором упорядоченность присутствует в ограниченном объеме.

Ближний порядок в аморфных полупроводниках проявляется в том, что в некоторых областях атомы могут образовывать упорядоченные комплексы. Так, полупроводник селен в его кристаллической форме состоит в основном из двух различных структур, а именно моноклинной и тригональной (или гексагональной). Моноклинная структура состоит из восьмиатомных колец, а тригональная - из спиральных цепей. Кольца и цепи удерживаются силами Ван-дер-Ваальса. Методом сканирующей спектроскопии удалось определить, что аморфный селен состоит из разветвленных цепочек, содержащих небольшое количество колец [39]. Соединения халькогенов с мышьяком в кристаллической форме образуют слоистые кристаллы, и в ограниченных областях эта слоистая структура сохраняется и в аморфной фазе. Например, в строении атомной решетки халькогенидных стекол в ограниченных областях могут наблюдаться цепочки и слои молекул [40].

Стеклообразное состояние - это аморфное состояние вещества, формирующееся при затвердевании переохлажденного расплава. Вещество в стеклообразном состоянии представляет собой твердотельную систему атомов и атомных групп, преимущественно с ковалентной связью между ними. Отличительным признаком стекол является то, что эти вещества переходят в твердое состояние из расплава без кристаллизации. Обратимость перехода из стеклообразного состояния в расплав и из расплава в стеклообразное состояние (стеклование) является особенностью, которая отличает стеклообразное состояние от других аморфных состояний. Постепенное возрастание вязкости расплава препятствует кристаллизации вещества, то есть переходу к термодинамически более устойчивому кристаллическому состоянию с меньшей свободной энергией.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузюткина, Юлия Сергеевна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Granzow, N. Supercontinuum generation in chalcogenide-silica stepindex fibers / N. Granzow, S. P. Stark, M. A. Schmidt, A. S. Tverjanovich, L. Wondraczek, and P.St.J. Russell // Optics Express. - 2013. - V.19. - No. 21. -P. 21003-21010.

2 Дианов, E.M. Генерация суперконтинууму в волоконных структурах по действием непрерывной последовательности УКИ / Е.М. Дианов, П,Г. Крюков // Квантовая электроника. - 2001. - Т. 31. - № 10. - С. 877-882.

3 Беспалов, В.Г. Явление генерации фемтосекундного спектрального суперконтинуума в оптических средах с электронной и электронно-колебательной нелинейностями / В.Г. Беспалов, С.А. Козлов, Д.И. Стаселько и др. // Известия РАН, сер. физическая. - 2000. -В.10.-С. 23-34.

4 Беспалов, В.Г. Метод анализа динамики распространения фемтосекундных импульсов с континуумным спектром впрозрачных оптических средах / В.Г. Беспалов, С.А. Козлов, Ю.А. Шполянский // Оптический журнал. - 2000. - Т.67. - № 4. - С.5-11.

5 Ranka, J.K. Visible continuum generation in air-silica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm / Ranka J.K., Windeler R.S., Stentz A.J. // Optics Letters. - 2000. - Vol. 25. - P. 25-27.

6 Del'Haye, P. Optical frequency comb generation from a monolithic microresonator / P. Del'Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth & T. J. Kippenberg//Nature.-2007. - 450. - P.1214-1217.

7 Del'Haye, P. Octave Spanning Tunable Frequency Comb from a Microresonator / P. Del'Haye, T. Herr, E. Gavartin, M. L. Gorodetsky, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg // Phys.Rev.Lett. - 2011. - 107. - 063901.

8 Del'Haye, P. Optical Frequency Comb Generation in Monolithic Microresonators / P. Del'Haye // Dissertation an der Fakultat for Physik. -2011. - München.

9 Warken, F. Fiber pulling profits from precise positioning / F. Warken, A. Rauschenbeutel, and T. Bartholomaus // Photonics Spectra. 2008. - 42. - 73.

10 Pollinger, M. All-optical signal processing at ultra-low powers in bottle microresonators using the Kerr effect / M. Pollinger and A. Rauschenbeutel // Opt.Express . 2010. -V. 18. - P. 17764.

11 Matsko, A. B. Mode-locked Kerr frequency combs / A. B. Matsko, A. A. Savchenkov, W. Liang, V. S. Ilchenko, D. Seidel, and L. Maleki // Optics Letters. - 2011. - Vol. 36. - P. 2845.

12 Коломиец, Б.Т. Полупроводниковые свойства халькогенидных стекол / Б.Т. Коломиец, H.A. Горюнова // ЖТФ. - 995. - Т.25.- № 6. - С. 984-994.

13 Минаев, B.C. Стеклообразные полупроводниковые материалы. Синтез, свойства, применение: Обзоры по электронной технике / B.C. Минаев / Сер. Материалы. - М.: ЦНИИ «Электроника». - 1974. -Вып. 15 (252). - С. 65.

14 Zakery, A. Optical nonlinearities in chalcogenide glasses and their applications / A. Zakery, S.R. Elliot //. Springer-Verlag. - Berlin. - Heidelberg, New York, 2007.

15 Shiryaev, V.S. Infrared Fibers Based on Te-As-Se System with Low Optical Losses/ Shiryaev V.S., Adam J.-L., Zhang X.H., Boussard-Pledel C., Lucas J. and Churbanov M.F. // J. Non-Cryst. Solids. - 2004. - V.336. - P.l 13.

16 Чурбанов, М.Ф. Микроликвация стекол системы As-S-Se при изготовлении волоконных световодов методом двойного тигля / Чурбанов М.Ф., Ширяев B.C., Сучков А.И., Пушкин A.A., Герасименко В.В., Шапошников P.M., Дианов Е.М., Плотниченко В.Г., Колташев В.В., Пырков Ю.Н., Люка Ж., Адам Ж.-Л // Неорганические материалы. - 2007. - Т.43. - № 4. - С.501-505.

17 Конюхов, А.И.. Халькогенидные стекла как среда для управления параметрами сверхкоротких импульсов в инфракрасном диапазоне. II / Конюхов А. И., Романова Е. А., Ширяев В. С. // Оптика и спектроскопия. -2013. - Т. 115. - № 2. - С. 288-296.

18 Sheik-Bahae, М. Dispersion of bound electron nonlinear refraction in solids / Sheik-Bahae M., Hutchings D.C., Haggan D.J., Van Stryland E.W. // IEEE J. of Quantum Electron. - 1991. -V. 27. - №6. - P. 1296.

19 Tanaka, K. Nonlinear optics in glasses: How can we analyze? / ,K. Tanaka // J. of Physics and Chemistry of Solids. - 2007. - V. 68. - P. 896-203.

20 Lines , M.E. Oxide glasses for fast photonic switching: A comparative study/ Lines M.E. // J. of Applied Phys. - 1991. - V. 69. - P. 6876.

21 Blonskyi, I. Femtosecond filamentation in chalcogenide glasses limited by two-photon absorption / I. Blonskyi, V. Kadan, O. Shpotyuk, M. Iovu, I. Pavlov // Optical Materials. 2010. - Vol.32. - P. 1553-1557.

22 Todorov, R. In Photonic crystals-innovative systems, lasers and waveguides /, Todorov, R. et al. Ed. A. Massaro. - 2012.

23 Kobayashi, H. Thirdorder nonlinear optical properties of As2S3 chalcogenide glass / H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, .K. Kubodera // Journal of Applied Physics. - 1993. - Vol. 74. - P. 3683.

24 Chong Hoon Kwak, Analysis of asymmetric Z-scan measurement for large optical nonlinearities in an amorphous AS2S3 thin film /Chong Hoon Kwak, Yeung Lak Lee, and Seong Gyu Kim // Opt. Soc. Am. B. - 1999. -Vol. 16.-No. 4.

25 Kobayashi, H. Third-order nonlinear optical properties of AS2S3 chalcogenide glass / H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera // Journal of Applied Physics. - 1993. V. 74. - P. 3683.

26 Zakery, A. Low loss waveguides in pulsed laser deposited arsenic sulfide chalcogenide films // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2002. - Vol. 35. -P. 2909-2913.

27 Haitao Guo, Third-order nonlinear optical properties of GeS2-Sb2S3-CdS chalcogenide glasses /Haitao Guo, Chaoqi Hou, Fei Gao, Aoxiang Lin, Pengfei Wang, Zhiguang Zhou, Min Lu, Wei Wei, Bo Peng // Optics Express. - 2010. -Vol. 18. - No. 22.-P. 23275.

28 Quemard , C. Chalcogenide glasses with high non linear optical properties for Telecommunications / C. Quemard , F. Smektala, V. Couderc, A. Barthelemy, J. Lucas // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2001. -Vol. 62.-P. 1435-1440.

29 Juodkazis, S. Photo-structuring of AS2S3 glass by femtosecond irradiation / S. Juodkazis, T. Kondo, H. Misawa // Optics Express. - 2006. - Vol. 14. -No. 17.-P. 7751.

30 Juodkazis, S. Photo-structuring of AS2S3 glass by femtosecond irradiation / S. Juodkazis, T. Kondo, H. Misawa, A. Rode, M. Samoc, and B. Luther-Davies // Opt. Express. - 2006. - 14. - P. 7751-7756.

31 Efimov, O.M. Waveguide writing in chalcogenide glasses by a train of femtosecond laser pulses / O. M. Efimov, L. B. Glebov, K. A. Richardson, E. Van Stryland, T. Cardinal, S. H. Park, M. Couzi, and J. L. Bruneel // Opt. Mater. -2001. - vol. 17. - P. 379-386.

32 Hughes, M. Fabrication and characterization of femtosecond laser written waveguides in chalcogenide glass / M. Hughes, W. Yang, and D. Hewak // Appl. Phys. Lett. - 2007. - vol. 90. - P. 131113.

33 Zoubir, A. Direct femtosecond laser writing ofwaveguides in As S thin films // A. Zoubir, M. Richardson, C. Rivero, A. Schulte, C. Lopez, K. Richardson // Opt. Lett. - 2004. - Vol. 29. - No. 7. - P. 748-750.

34 Efimov, O.M. Waveguide writing in chalcogenide glasses by a train of femtosecond laser pulses / O. M. Efimov, L. B. Glebov, K. A. Richardson, E. Van Stryland, T.Cardinal, S. H. Park, M. Couzi, and J. L. Bruneel // Opt. Mater. - 2001. - Vol. 17. - P. 379-3 86, 2001.

35 Hughes, M. Fabrication and characterization of femtosecond laser written waveguides in chalcogenide glass / M. Hughes, W. Yang, and D. Hewak // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 90.-P. 131113.

36 Zoubir, A. Direct femtosecond laser writing of waveguides in AS2S3 thin films / A. Zoubir, M. Richardson, C. Rivero, A. Schulte, C. Lopez, and K.Richardson // Opt. Lett., vol. 29, no. 7, pp. 748-750, 2004.

37 Хамакава, И. Аморфные полупроводники и приборы на их основе / под ред. И. Хамакава - пер. с англ. А.Н. Морозова, Ю.С. Сафонова, В.А. Исаакяна.-М. Металлургия, 1986.

38 Tauc, J. Amorphous and Liquid Semiconductors /Таис J.// Plenum, London, 1974.

39 Nalwa, H.S. Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices. Vol.5: Chalcogenide glasses and Sol-Gel materials ed.by H.S.Nalwa. -Academic Press, 2001.

40 Popescu, M.A. Non-Crystalline chalcogenides / Popescu M.A. - Kluwer Academic Publishers, 2002.

41 Маделунг, О. Физика твердого тела. Локализованные состояния / О. Маделунг // М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. - 1985. - С. 184.

42 Jaffe , А.Р. Non-Crystalline, amorphous and liquid electronic semiconductors. Progress in semiconductors / Jaffe A.P., Regel A.R., V. 4, Lodon: Heywood and company L.T.D., 1960. - P. 237 - 291.

43 Мотт, H. Электронные явления в некристаллических веществах / Мотт Н., Девис Э.,. - М.: Мир, 1982. - С. 664 с.

44 Cohen, М.Н. Simple band model for amorphous semiconducting alloys / Cohen M.H., Fritzsche H., Ovshinsky S.R. // Phys.Rev.Lett. - 1969. - V.22. -No 20.-P. 1065.

45 Alp Osman Kodolbas, Empirical calibration of the optical gap in a-Sii.xCx:H (x < 0.20) alloys / Alp Osman Kodolbas // Materials Science and Engineering. -2003.-Vol. 98.-P. 161-166.

46 Cody, G.D. Disorder and the Optical-Absorption Edge of Hydrogenated Amorphous Silicon /G.D. Cody, T. Tiedje, B. Abeles, B. Brooks, Y. Golstein // Phys.Rev. Lett. - 1981. - Vol. 47. - No. 20. - P. 1480.

47 Jackson, W. B. Energy dependence of the optical matrix element in hydrogenated amorphous and crystalline silicon / W.B. Jackson, S.M. Kelso, C.C. Tsai, J.W. Allen, S.-J. Oh // Phys.Rev. В - 1985. - Vol. 31. -No. 8.-P. 5187.

48 Баранов, Л.И. Элементы теории полупроводников / Баранов Л.И. -Саратов, 1976.

49 Агравал, Г. Нелинейная волоконная оптика / Агравал Г. - М.: Мир, 1996.

50 Шен, И.Р. Принципы нелинейной оптики / Шен И.Р. - М.:Наука, 1989.-С. 559.

51 Сидоров, Н.К. Введение в волновую нелинейную оптику / Сидоров Н.К. -Саратов, Издательство Саратовского Университета, 1991. - С. 264.

52 Chenan, Xia 10.5 W Time-Averaged Power Mid-IR Supercontinuum generation extending beyond 4 pm with direct pulse pattern modulation / Chenan Xia, Zhao Xu, Mohammed N. Islam, Fred L. Terry, Jr., Mike J. Freeman, Andy Zakel, Jeremiah Mauricio, // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. - 2009. - V. 15. - P. 2209.

53 Lenz, G. Large Kerr effect in bulk Se-based chalcogenide glasses / G. Lenz, J. Zimmermann, T. Katsufiiji, M. E. Lines, H. Y. Hwang, S. Spalter, R. E. Slusher, S. W. Cheong, J. S. Sanghera, and I. D. Aggarwal, // Opt. Lett. -2000. - Vol. 25, - P. 254-256.

54 Boling, N.I. Empirical Relationships for Predicting Nonlinear Refractive Index Changes in Optical Solids / N.I. Boling, A.T. Glass, A. Owyoung // IEEE J. Quantum Electron. - 1978. - Vol. QE-14. - No. 8. - P. 601.

55 Petkov, K. Changes in the physicochemical and optical properties of chalcogenide thin films from the systems As S and As S TI / K. Petkov, R. Todorov, D. Kozhuharova, L. Tichy, E. Cernoskova, P.J.S. Ewen //J. Mat. Sci. -2004.-Vol. 39. P. 961-968.

56 Lines, M.E. Bond-orbital theory of linear and nonlinear electronic response in ionic crystals. II. Nonlinear response/ Lines M.E. // Phys. Rev.B. —1990-11. -V. 41.-№6.-P.3383.

57 Dinu, M. Dispersion of phonon-assisted nonresonant third-order nonlinearities / M. Dinu // IEEE J. of Quantum Electron. - 2003. - Vol. 39. - 11. -P. 1498-1503.

58 Tanaka, K. Optical nonlinearity in photonic glasses / K. Tanaka // Journ. of materials science: materials in electronics. - 2005. - Vol. 16. - P.633- 643.

59 Sheik-Bahae, M. Sensitive Measurement of Optical Nonlinearities Using a Single Beam // M. Sheik-Bahae, Ali A. Said, Tai-Huei Wei, D.J. Hagan, E.W. Van Stryland, // J. of Quantum Electronics. - 1990. - Vol. 26. - No. 4.

60 Kanbera, H. Third-order nonlinear optical properties of chalcogenide glasses / H. Kanbera, S. Fujiwara, K. Tanaka, H. Nasu, K. Hirao, //Appl. Phys. Lett. -1997.-Vol. 70. - P. 925.

61 Zhou, Z.-H. Two-photon absorption and nonlinear refraction of lanthanum sulfide-gallium sulfide glasses/ Z.-H. Zhou, T. Hashimoto, H. Nasu, K. Kamiya, /J. Appl. Phys. - 1998. - Vol. 84. - P. 2380.

62 Smektala, F. Chalcogenide glasses with non-linear refractive indices / F. Smektala, C. Quemard, L. LeNeindre, J. Lucas, A. Barthelemy, C. De Angelis // J. Non-Cryst. Solids. - 1998. - Vol. 239(1-3). - P. 139-142.

63 Kang, I. Sensitive measurement of nonlinear refraction and two-photon absorption by spectrally resolved two-beam coupling / I. Kang, T. Krauss, F. Wise / Opt. Lett. - 1997. - V. 22. - P. 1077-1079.

64 Alfano, R. Cross-phase modulation and induced focusing due to optical nonlinearities in optical fibers and bulk materials / R. R. Alfano, P. L. Baldeck, P. P. Ho // J. Opt. Soc. Am. B. - 1989. - Vol. 6. - No. 4.

65 Rrauss, T. D. Femtosecond measurement of nonlinear absorption and refraction in CdS, ZnSe, and ZnS / Krauss T. D., Wise F. W. // Appl. Phys. Lett. - 1994. -V. 65. - P.1739-1741.

66 Рассел, Дж. Стеклообразные состояния / Рассел Дж., Кон Р. «VSD». - 2013.

67 Harbold, J.M. Highly nonlinear Ge-As-Se and Ge-As-S-Se glasses for all-optical switching / J. M. Harbold, F. O. Ilday, F. W. Wise, and B. G. Aitken // IEEE Photon. Tech. Lett. - 2002. - Vol. 14. - P. 822.

68 Smolorz, S. Studies of optical non-linearities of chalcogenide and heavy-metal oxide glasses \ S. Smolorz, I. Kang, F. Wise, B. G. Aitken, and N. F. Borrelli // J. Non-Cryst. Solids. - 1999. - 256-257. - 310-317.

69 Harbold, J.M. Highly nonlinear As-S-Se glasses for all-optical switching / J. M. Harbold, F. 0. Ilday, F. W. Wise, J. S. Sanghera, V. Q. Nguyen, L. B. Shaw, and I. D. Aggarwal // Opt. Lett. - 2002. - Vol. - 27. P. 119.

70 Афанасьев, А. Индуцированное ультрафиолетовым излучением изменение оптических свойств диэлектриков в инфракрасном диапазоне / А.В. Афанасьев, А.П. Александров, А.Е. Мочалова, Н.А. Агарева, Н.В. Сапогова, JI.A. Смирнова, Н.М. Битюрин // Оптический журнал. 2011. - Т. 78. № 8. - С. 90-99.

71 Guizard, S. Dynamics of femtosecond laser interactions with dielectrics / Guizard S., Mao S.S., Quere F., Мао X., Russo R.E., Petite G., Martin P. / Applied Physics A. - 2004. - V. 79. - P. 1695-1709.

72 Martin, P. Subpicosecond study of carrier trapping dynamics in wide-band-gap crystals / S. Guizard, Ph. Daguzan, G. Petite, P. D'Oliveira, P. Meynadier, and M. Perdrix, // Phys. Rev. 1997. - В 55, 5799 - Published 1.

73 Romanova, E. Experimental studies of non-linear properties of chalcogenide glasses / E.Romanova, A. Afanasiev, V. Shiryaev, G. Snopatin, D. Furniss, A. Seddon, T. Benson, B. Derkowska, S. Guizard, N. Fedorov // Proc.of: International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON'09), Ponta Delgada, Island of Sao Miguel, Azores, Portugal, We.B5.1, p. 1-4, 2009.

74 Wang, J. Time-resolved Z-scan measurements of optical nonlinearities /J. Wang, M. Sheik-Bahae, A. A. Said, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, // JOS А В. - 1994. - Vol. 11. - Issue 6. - P. 1009- 1017.

75 Ganjo, A. Dynamics of photodarkening in amorphous chalcogenides / A.Ganjoo, K.Shimakawa // Journ. of Optoelectronics and Advanced Materials. - 2002. - Vol.4. - No.3. - P.595-604.

76 Tanaka, K. Photoinduced structural change in chalcogenide glass / K. Tanaka // Rev. Solid. St. Sci. - 1990. Vol. 4. P. 641.

77 Tanaka, K. Photoexpansion in AS2S3 glass / K. Tanaka // Phys. Rev. - 1998. -В 57(9).-P. 5163-5167.

78 Kolobov, A. V. Structural study of amorphous selenium by in situ EXAFS: Observation of photoinduced bond alternation / A. V. Kolobov, H. Oyanagi, K. Tanaka, Ke. Tanaka, Phys. Rev. - 1997 B. - Vol. 55. - No. 2. - P. 726.

79 Shimakawa, K. A model for the photostructural changes in amorphous chalcogenides / K. Shimakawa, N. Yoshida, A. Ganjoo, A. Kuzukawa, J. Singh // Philos. Mag. Lett. - 1998. - Vol. 77. - P. 153 - 158.

80 Минаев, B.C. Стеклообразные полупроводниковые сплавы / Минаев, B.C. // - Москва: Металлургия, 1991.

81 Romanova, Е.А. Femtosecond Laser Processing as an Advantageous 3-D Technology for the Fabrication of Highly Nonlinear Chip-Scale Photonic Devices / E.A. Romanova, A.I. Konyukhov, D. Furniss, A.B. Seddon, T.M. Benson // Journal of Lightwave Technologyio. - 2009. - Vol. 27. - No. 15. -P.3275, 3282.

82 Васильев, A.B. Измерение спектральной зависимости показателя преломления твердотельных материалов в области их высокой прозрачности / A.B. Васильев, В.В. Войцеховский, В.Г. Плотниченко // Высокочистые вещества. - 1991. - №3. - С. 39.

83 Swanepoel, R. Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon / R. Swanepoel // J. Phys. E: Sei. Instrum. - 1983. - Vol. 16. -P. 1214-1222.

84 Sanghera, J.S. Nonlinear properties of chalcogenide glass fibers / Sanghera J.S., Shaw L.B., Pureza P., Nguyen V.Q., Gibson D., Busse L., Aggarwal I.D. // Int. Journ. of Applied Glass Science. - 2010. - 1. - P. 296-308.

85 Rodney, W. S. Refractive index of arsenic trisulfide / W. S. Rodney, I.H. Malitson, T.A. King// JOSA. - 1958. - V. 48. - P. 633.

86 Burckhardt, W. Zum Einfluß der Glasstruktur auf Brechzahl und Dispersion, 2 / Burckhardt W., Wiss. Z. FSU. Math. - naturwiss. R. 1983. - V. 32. -№ 2-3. - P. 205.

87 Kokorina, V.F. Glasses for Infrared Optics / V.F. Kokorina // Boca Raton.New York. London. Tokyo: CRC Press. - 1996. - P. 236.

88 Quemard, C. Chalcogenide glasses with non linear optical properties for telecommunications /С. Quemard, F. Smektala, V. Couderc, A. Barthelemy, J. Lucas // Journal of Phisics and Chemestry of Solids. - 2001. - Vol. 62. -P. 1435-1440.

89 Boudebs, G. Nonlinear optical properties of chalcogenide glasses: comparison between Mach-Zehnder interferometry and Z-scan techniques / G. Boudebs, F. Sanchez, J. Troles, F. Smektala // Jptocs Communications. 2001. - Vol. 199. -P. 425-433.

90 Viens, J.-F. Fabrication and Characterization of Integrated Optical Waveguides in Sulfide Chalcogenide Glasses / J.-F. Viens, Ch. Meneghini et al // J. of Lightwave Technolog. - 1999. - Vol.17. - No. 7.

91 Zakery, A. Low-loss waveguides in ultrafast laser-deposited AS2S3 chaleogenide films / A. Zakery, Y. Ruan et al // J. Opt. Soc. Am. B. - 2003. -Vol. 20. - No. 9.

92 Harbold, J.M. Highly nonlinear As-S-Se glasses for all-optical switching / J.M. Harbold et al // Optics Letters. - 2002. - Vol. 27. - No. 2.

93 Cardinal, T. Non-linear optical propeties of chalcogenide glasses in the system As-S-Se / T. Cardinal et al. // Journal of Non-Crystalline Solids. - 1999. -256&257.-P. 353-360.

94 Troles, J. Third and second order non linear optical properties of chalcogenide glasses on bulk and fibers / Troles. J.; Smektala. F.; Guignard. M.; Houizot. P.; Nazabal. V.; Zeghlache. H.; Boudebs. G.; Couderc. V. // Transparent Optical Networks, 2005, Proceedings of 2005 7th International Conference, vol.2, No., P. 242- 244 Vol. 2, 3-7 July 2005.

95 Shinkawa, K. Pulse-width dependence of optical nonlinearities in As2Se3 chalcogenide glass in the picosecond-to-nanosecond region / K. Shinkawa K. Ogusu // Opt. Expr. - 2008. - Vol. 16. - P. 18230-18240.

96 Chenan Xia, Zhao Xu, Mohammed N. Islam, Fellow, IEEE, Fred L. Terry, Jr., Senior Member, IEEE, Mike J. Freeman, Andy Zakel, and Jeremiah Mauricio, 10.5 W Time-Averaged Power Mid-IR Supercontinuum Generation Extending Beyond 4 nm With Direct Pulse Pattern Modulation, IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, VOL. 15, NO. 2, MARCH/APRIL 2009.