近日，我室研究生项阳（第一作者），陈飞飞研究员（通讯作者）等在Optics Express期刊发表了题为“Radial IR-GRIN lens prepared by multi-temperature fields manipulated gradient crystallization within chalcogenide glass”的论文(2024, 32: 19567-19577. IF=3.8)。文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.526077

       梯度折射率（GRIN）透镜是一种折射率随空间变化的光学器件。具有GRIN特性的材料可以有效校正光学系统中的像差和色差，从而实现改进尺寸、重量、功耗和成本（SWaP-C）的目标，推动开发重量更轻、体积更小的光学系统。近年来，随着红外（IR）成像技术的快速发展以及GRIN技术在IR光学系统中的潜在应用，IR-GRIN透镜引起了研究人员广泛的关注。

       硫系玻璃在制造轴向型IR-GRIN透镜方面已取得了一定的成功。然而，对于更适合光学设计的径向型IR-GRIN透镜的研究仍然很少。本研究介绍了一种新的方法，通过在Ge-In-S-CsCl（GIC）玻璃中创建高折射率In₂S₃纳米晶梯度分布，制备径向型IR-GRIN透镜。通过调多温场调控析晶法，成功实现了GIC玻璃中心析晶并向玻璃边缘梯度衰减，实现了中心到边缘折射率差（Δn）超过0.1（5.78 μm）的径向GRIN轮廓。此外，此IR-GRIN透镜在可见光以及红外波段保持优异的透明性，并且在中红外波段具有负的阿贝值，这与常规红外材料的色散有很大的不同，为光学设计人员消色差设计提供了更多的材料选择。

图1. (a) 多温度场调控制梯度析晶法示意图。 (b) 预期GRIN透镜中的径向结晶示意图。

图2. (a) C₁和C₂为不同制备条件下获得的IR-GRIN样品实物图；(b) 样品C₁边缘和中心的XRD图谱；(c) 样品C₁中如(a)所示3个不同位置的FTIR透射光谱；(d) 样品C₂在边缘和中心的IR折射率色散曲线；插图显示了该样品边缘和中心之间的折射率差Δn的色散曲线。