Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences65196410.31857/S268695352260060XEQDFJVCHEMISTRYХИМИЯINFLUENCE OF As2S3 STOICHIOMETRY ON THE OPTICAL TRANSMISSION OF GLASS IN THE SPECTRAL RANGE 5–8 µmВлияние стехиометрии As2S3 на оптическое пропускание стекла в спектральном интервале 5–8 мкмSnopatinG. E.СнопатинГ. Е.skripachev@ihps-nnov.ruSkripachevI. V.СкрипачевИ. В.skripachev@ihps-nnov.ruPlotnichenkoV. G.ПлотниченкоВ. Г.skripachev@ihps-nnov.ruChurbanovM. F.ЧурбановМ. Ф.skripachev@ihps-nnov.ruG.G. Devyatykh Institute of Chemistry of High-Purity Substances, Russian Academy of SciencesИнститут химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наукA.M. Prokhorov Institute of General Physics, Russian Academy of Sciences, Dianov’ Research Center for Fiber OpticsИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Научный центр волоконной оптики им. Е.М. Дианова010720235111374102022025Copyright ©; 2023, Г.Е. Снопатин, И.В. Скрипачев, В.Г. Плотниченко, М.Ф. ЧурбановCopyright ©; 2023, Г.Е. Снопатин, И.В. Скрипачев, В.Г. Плотниченко, М.Ф. Чурбанов2023Г.Е. Снопатин, И.В. Скрипачев, В.Г. Плотниченко, М.Ф. ЧурбановГ.Е. Снопатин, И.В. Скрипачев, В.Г. Плотниченко, М.Ф. Чурбановhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651964

Glassy chalcogenides AVBVI obtained by solidification of high-temperature melts inherit the polymolecular nature of the melt. The influence of this circumstance on the optical properties of glasses is important in connection with the use of optical fibers for fabrication and has not been adequately studied. Bulk samples of high-pure glasses As40 – xS60 + x (0 < x < 5) with the content of metal and silicon impurities less than 0.1‒0.2 ppm wt., carbon, oxygen, hydrogen compounds – no more than 0.5–1 ppm wt. and optical fibers from them were obtained. The IR spectra of bulk samples 12 cm long and optical fibers up to 15 m long were recorded in the spectral range 1000–2000 cm–1. Absorption bands with maxima near 1950, 1805, 1460, and 1320 cm–1, due to the content of superstoichiometric sulfur in glass, were found in the spectra of bulk samples and fibers, and the corresponding values of the extinction coefficients were determined. The results of the study allow us to consider the As2S3 stoichiometry as a factor that significantly affects the optical characteristics of glass.

Стеклообразные халькогениды AVBVI, получаемые отверждением высокотемпературных расплавов, наследуют полимолекулярный характер расплава. Влияние этого обстоятельства на оптические свойства стекол актуально при изготовлении волоконных световодов и исследовано недостаточно. Изготовлены массивные образцы особо чистых стекол As40 – xS60 + x (0 < х < 5) с содержанием примесей металлов и кремния менее (1–2) × 10–5 мас. %, соединений углерода, кислорода, водорода – не более (0.5–1) × 10–4 мас. % и волоконные световоды из них. Записаны ИК-спектры массивных образцов длиной 12 см и волоконных световодов из них длиной до 15 м в спектральном интервале 1000–2000 см–1. Спектры массивных образцов и световодов содержат полосы поглощения с максимумами около 1950, 1805, 1460 и 1320 см–1, обусловленные содержанием сверхстехиометрической серы в стекле; определены соответствующие значения коэффициентов экстинкции. Результаты исследования позволяют рассматривать стехиометрию As2S3 как фактор, влияющий на оптические характеристики стекла.

chalcogenide glassesglassy arsenic sulfidelow optical lossmid‑IR spectral rangeхалькогенидные стекластеклообразный сульфид мышьякамалые оптические потерисредний ИК-диапазонДианов Е.М., Петров М.Ю., Плотниченко В.Г., Сысоев В.К. // Квантовая электроника. 1982. Т. 9. № 4. С. 798–800. https://doi.org/10.1070/QE1982v012n04ABEH012237Kanamori T., Terunuma Y., Takahashi S., Miyashita T. // J. Lightwave Technol. 1984. V. 2. № 5. P. 607–613. https://doi.org/10.1109/JLT.1984.1073657Lines M.E. // J. Appl. Phys. 1984. V. 55. № 11. P. 4058. https://doi.org/10.1063/1.332995Snopatin G.E., Churbanov M.F., Pushkin A.A., Gerasimenko V.V., Dianov E.M., Plotnichenko V.G. // J. Optoelectron. Adv. Mater. 2009. V. 3. № 7. P. 669–671.Snopatin G.E. Churbanov M.F., Pushkin A.A., Plotnichenko V.G., Matveeva M.Yu., Pyrkov Yu.N., Kryukova E.B. The origin of absorption bands at 2000–1650 cm–1 in transmission spectra of As-S glasses. // Proc. Second International Workshop on Amorphous and Nanostructured Chalcogenides. 2005, Sinaia, Romania, June 20–24. P. 53–54.Kozek F., Chlebny J., Cimpl Z. // Philos. Mag. B. 1983. V. 47. № 6. P. 627–639. https://doi.org/10.1080/01418638308228268Tsuchihashi S., Kawamoto Y. // J. Non-Cryst. Sol. 1971. V. 5. P. 286–305. https://doi.org/10.1016/0022-3093(71)90069-XМихайлов М.Д., Туркина Е.Ю. // Физика и химия стекла. 1991. Т. 17. № 3. С. 479–484.Maklad M.S., Mohr R.K., Howard R.E., Macedo P.B. and Moynihan C.T. // Solid State Commun. 1974. V. 15. P. 855–858. https://doi.org/10.1016/0038-1098(74)90679-6Halper V. // Philosophical Magazine. 1976. V. 34. № 3. P. 331–335. https://doi.org/10.1080/14786437608222026Zitkovsky L., Boolchand P. // J. Non-Cryst. Sol. 1989. V. 111. Part 1. P. 70–72. https://doi.org/10.1016/0022-3093(89)90071-9Churbanov M.F. // J. Non-Cryst. Sol. 1992. V. 140. P. 324–330. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(05)80790-2Churbanov M.F., Plotnichenko V.G. Chapter 5. Optical Fibers from High-Purity Arsenic Chalcogenide Glasses. In: Semiconducting Chalcogenide Glass III. Applications of Chalcogenide Glasses. Fairman R., Ushkov B. (Eds.). Elsevier Academic Press, Oxford, 2004. V. 80. P. 209–230. https://doi.org/10.1016/S0080-8784(04)80029-2Evdokimov I.I., Fadeeva D.A., Pimenov V.G. // J. Non-Cryst. Sol. 2018. V. 480. P. 34–37. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.015