声光（AO）器件利用声波与光的相互作用实现动态光学调制，已成为现代光子系统中不可或缺的关键组件，支撑着包括光通信、激光制造、脉冲调制和光谱分析在内的广泛技术[1], [2], [3], [4], [5]。作为声光器件的关键，声光材料决定了光调制的效率，从而直接影响衍射效率、驱动功耗和响应速度等关键器件参数。因此，高性能声光材料的开发长期以来一直是提升声光器件能力和拓展其实际应用的核心追求[6], [7], [8]。
高性能声光材料应同时满足以下要求，即高声光品质因数（M2）以确保在低驱动功率下实现高效衍射，低声衰减（α）以最小化信号退化和热积累，以及稳健的热机械稳定性以承受苛刻的运行条件[9]。目前可用的声光材料可大致分为声光晶体和声光玻璃[10], [11], [12]。二氧化碲（TeO2）、钼酸铅（PbMoO4）和砷化镓（GaAs）等晶体材料表现出优异的声光性能，但其实际应用于声光器件仍受限于固有的低生产良率和较高的制造成本[13], [14], [15], [16]。熔融二氧化硅是一种代表性的声光玻璃，具有高的生产效率和良好的热机械稳定性，然而由于其固有的低折射率，其 M2 值极低，使其不适合用于低功率或高效率调制[7]。相比之下，硫系玻璃（ChGs）凭借其高折射率（2.0~3.5）、超宽红外透过窗口和可调节的成分特性，已成为有前景的声光材料[17], [18], [19], [20]。受其优异性能的启发，人们针对 As-S、Ga-La-S、Ge-As-S、Ga-Sb-S 和 Ge-Sb-Se 等各种硫系玻璃体系进行了广泛的研究[21], [22], [23]。然而，尽管声光硫系玻璃近期取得了进展，但仍存在一个根本性挑战，因为关键性能参数本质上相互关联，且在成分改性时往往表现出相互竞争的趋势。例如，掺入 Se 和 Te 等高极化率元素可有效提高折射率，从而增强 M2 值，但这种改进通常伴随着 α 值增加和热机械稳定性恶化[24], [25]。这些参数之间的固有权衡使得仅通过传统的成分调节来实现同步优化变得极其困难。因此，探索替代的性能优化策略以实现单一硫系玻璃声光材料中多参数的协同增强至关重要。
玻璃陶瓷（GCs）提供了一条规避这些艰难权衡的有前景的途径。通过精细的成分设计和受控的晶化条件，可以调节嵌入的功能纳米晶的尺寸、体积分数和空间分布，从而精确操控硫系玻璃的整体声光性能[26], [27], [28]。GeS2-Sb2S3 体系由于其良好的玻璃形成能力和相对简单的网络结构，允许通过引入各种添加剂来定制功能纳米晶[29], [30], [31], [32]，使其成为研究声光硫系玻璃陶瓷的理想平台。先前的工作表明，GeS2-Sb2S3-CsCl 体系中 CsCl 晶体的析出可导致 α 值大幅降低[27]。然而，CsCl 晶体与玻璃基体之间的负折射率对比度导致 GC 样品中 M2 值出现一定程度的退化。因此，为了实现声光性能的协同优化，需要对玻璃成分和嵌入晶体进行进一步的定制和优化。
在此，我们展示了一项对比研究，考察了通过受控热处理制备的、嵌入两种不同纳米晶相（In2S3 和 PbCl2）的 GeS2-Sb2S3 基 GCs 的声光性能。两种 GC 体系均表现出增强的热学和力学性能，同时保持良好的光学透明度。此外，它们实现了 M2 的同时增强和 α 的显著降低，证明了晶化策略有效地规避了这两个参数之间长期存在的权衡。系统对比显示，PbCl2 掺杂体系由于对玻璃网络的扰动最小，表现出更显著的解耦效应，从而使晶相的优异光学特性得以充分发挥。这些发现为合理选择晶相以设计高性能声光玻璃陶瓷提供了实用指南。
