非线性光学晶体的研究现状
摘要
本文论述了近几年的非线性光学晶体的研究现状，重点介绍了非线性光学晶体中的两大类：无机非线性晶体和有机非线性晶体的研究现状。
关键字：非线性光学晶体；无机；有机；现状；
1.引言
1961年 , Franken首次发现了水晶激光倍频现象 。这一现象的发现 ,不仅标志着非线性光学的诞生, 而且强有力地促进了非线性光学晶体材料的迅速发展 。
随着非线性光学的深入研究和新型材料的不断发展, 使得非线性光学晶体材料在信息通讯 、激光二极管 、图像处理 、光信号处理及光计算等众多领域都具有极为重要的作用和巨大的潜在应用 ,这些研究与应用对非线性光学晶体又提出了更多更高的物理化学性能要求, 同时许多应用也还在层出不穷地发展中 ,正是由于非线性光学晶体有着如此广阔的应用前景以及这些应用可能带来的光电子技术领域的重大突破 ,所以寻找与合成性能优异的新型非线性光学晶体一直是一个非常重要的课题 ,成为该领域人们关注的热点之一 。
2.无机非线性光学晶体
无机非线性光学晶体是人们研究得较早的非线性光学材料, 大致可分为:(1)无机盐类晶体 ,包括硼酸盐 、磷酸盐、碘酸盐、铌酸盐、钛酸盐等盐类晶体 ;(2)半导体型非线性光学晶体 , 如 Te、Se、GaAs、 ZnSe、CdGeAs2 和 CdGe(As1-xP)2等 。随着激光科学与技术的不断发展 ,在频率转换方面 ,无机非线性光学晶体材料起着越来越重要的作用,下面我简单介绍几种。
(1)Cr : KTP晶体
晶体磷酸钦氧钾(KITOPO4,KTP )是一种具有优良性能的非线性光学晶体,具有非线性光学系数大, 透光波段宽,化学性能稳定,耐高温等特性.现已广泛地被用于激光频率转换领域.近些年来,随着光电子技术的发展,人们对掺杂KTP型晶体进行了多方面的研究,已形 成了一系列KTP晶体家族.掺入有价值的稀土离子并使其符合发光要求,可获得激光自倍频晶体.1990年,LinJT 首次简单地 报道了 Cr: KTP晶体实现激光自倍频运转情况.
2019年18期创新前沿科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication一种非线性光学晶体的生长与双折射率测定*沈耀国（闽江学院物理与电子信息工程学院，福建福州350108）
引言深紫外（波长低于200纳米）非线性光学（NLO）材料可以将入射激光变频到深紫外区域，在一些先进的科学仪器具有重要应用。这样材料应具有高倍频效应产生能力、宽透明的窗口延伸至深紫外区域、中等双折射率以实现相位匹配等。受到这些基本要求的限制，截止到目前，只有一种NLO材料KBe2BO3F2（KBBF）能够实际中直接产生深紫外相干光[1]。KBBF呈现的优异光学性能主要归因于分层结构单元（即[Be2BO3F2]肄单层垂直于晶体学c轴），促使NLO活性的[BO3]3-基元完全共面并对齐排列。然而，要获得厚的KBBF晶体极其困难，因为弱的层间连接力（以K-F离子键为主）使得KBBF遭受严重层状生长习性。既然若干年的努力，生长的KBBF晶体厚度仅限为3.7毫米。此外，在合成KBBF原料过程中使用毒性较大的氧化铍试剂，这种情况严重危害人身健康。为了防止危害，必须加强防护，这无疑增加了KBBF晶体的制备成本与难度。为了避免层状习性严重和原料高毒性等不利因素，必须从源头上找出解决问题的方法，即寻找高性能的替代材料。为了继承KBBF晶体辉煌的光学优势并克服其分层生长习性的缺点，科研工作者多次尝试开发了类KBBF结构的NLO材料。主要是通过加强层间粘合力进一步克服层状生长习性，利用元素替换将有毒的Be元素转换为其他毒性较轻或者无毒的元素。在大量被发现的NLO晶体中，SrBe2B2O7（SBBO）被认为是最具有吸引力的替代品[2]。其结构特点为双层结构，双层间通过Sr-O键相互连接，使层间结合强度提高到4.9倍左右。虽然改善了层状习性，但是SBBO晶体仍含有剧毒Be元素。利用元素周期表的对角线规则，即对角线元素具有类似的物理化学性能。经过大量探索，将Be元素替换为Al元素和Li元素，我们成功制备了一种新型无铍类KBBF结构的硼酸盐Rb3Ba3Li2Al4B6O20F[3]。值得注意的是，该晶体显示了一个大大加强的层间结合力（超过KBBF的15.6倍）。前期的晶体生长表明，晶体呈现体块状且无明显的层状习性，进一步证实了层间连接力增强了。然而文章没有测试晶体的双折射率这一重要指标。本文通过改变助熔剂，生长出两块较大的Rb3Ba3Li2Al4B6O20F晶体，并且利用相干光干涉的方法测定了晶体的双折射率，为晶体的进一步应用提供了有益的参考。1实验部分1.1实验材料LiF（99%）、LiOH·H2O（99.0%）、Rb2CO3（99%）、BaF2（99.0%）、Al2O3（99.9%）、H3BO3（99.5%）、BaCO3（99%），以上药品购买于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。1.2实验设备铂金坩埚，SX-5-12型箱式电阻炉（天津市泰斯特仪器有限公司），熔盐炉（福州克雷斯试验设备有限公司），温控仪808P（厦门宇电自动化科技有限公司），粉末倍频测试仪（装备Q开关的Nd：YAG激光器），NikonECLIPSELV100POL偏光显微镜。2结构与讨论2.1晶体生长Rb3Ba3Li2Al4B6O20F物质的多晶粉末是在常压下通过传统的高温固态反应得到的。合成过程如下：先用分析天平称取Rb2CO3（1.386g，0.006mol）、BaCO3（2.368g，0.012mol）、摘要：非线性光学晶体是一种重要的光电信息材料，晶体生长工艺是制约其应用的关键因素之一。通过改变助熔剂比例，借助顶部籽晶法生长了Rb3Ba3Li2Al4B6O20F非线性光学晶体。此外，利用相干光干涉方法测定了Rb3Ba3Li2Al4B6O20F晶体的双折射率，为晶体的应用提供了有益的参考。关键词：紫外透过；非线性光学晶体；倍频效应中图分类号院O734文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2019冤18-0017-03Abstract:Nonlinearopticalcrystalisanimportantoptoelectronicinformationmaterial,andcrystalgrowthprocessisoneofthekeyfactorsrestrictingitsapplication.Rb3Ba3Li2Al4B6O20Fnonlinearopticalcrystalsweregrownbytopseedmethodbychangingtheratioofflux.Inaddition,thebirefringenceofRb3Ba3Li2Al4B6O20Fcrystalismeasuredbycoherentopticalinterferometry,whichprovidesausefulreferencefortheapplicationofthecrystal.Keywords:ultraviolettransmittance;nonlinearopticalcrystal;frequencydoublingeffect
第２２卷第６期 ２０１０年１ ２月 军械工程学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．２２ ＮＯ．６ Ｄｅｃ．２０１０
文章编号：１００８ ２９５６（２０１０）０６ ００６７～０５
深紫外非线性晶体ＫＢｅ２ ＢＯ３ Ｆ２的光学倍频特性
宋春荣，赵建君，刘进
（军械工程学院基础部，河北石家庄０５０００３）
摘要：通过理论模拟计算详细分析了ＫＢｅ ＢＯ。Ｆ。（ＫＢＢＦ）晶体的光学倍频特性，得到了Ｎｄ：ＹＶＯ 激光６倍频输 出的深紫外激光光源（１ ７７．３ ｎｍ）的相关技术参数。结果对于ＫＢＢＦ晶体用于产生深紫外全固态激光（ＤＰＩ ）的实 验研究提供了重要的理论依据。 关键词：ＫＢＢＦ晶体；倍频特性；深紫外光源 中图分类号：０４３７ 文献标识码：Ａ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｂｙ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
ｆｏｒ Ｄｅｅｐ—Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ＫＢｅ２ ＢＯ３ Ｆｚ
ＳＯＮＧ Ｃｈｕｎ—Ｒｏｎｇ，ＺＨＡＯ Ｊｉａｎ—ｊｕｎ，ＬＩＵ Ｊｉｎ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｃｏｕｒｓｅｓ，Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊａｚｈｕａｎｇ ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｕｂｌｉｎｇ ｉｎ ＫＢｅ２ＢＯ３Ｆ２（ＫＢＢＦ）ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ
ｗｉｔｈ ｅｌａｂｏｒａｔｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ ｗｅ ｈａｖｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ＤＵＶ １７７．３ｎｍ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ＳＨＧ ｆｒｏｍ ａ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ—ｔｒｉｐｌｅｄ Ｎｄ：ＹＶＯ４ ｌａｓｅｒ ｉｎ ＫＢＢＦ．Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｕｓｅｆｕｌ
我科学家发现一种新型光学晶体
佚 名
【期刊名称】《纳米科技》
【年(卷),期】2009(6)2
【摘 要】《自然》杂志以《中国藏匿的晶体》为题，用3页篇幅对中科院理化技术研究所陈创天院士率领的团队发现并生长出一种最新的光学晶体——氟代硼铍酸钾（KBBF）晶体进行了详细报道，并称“中国实验室成为这种具有重大科学价值的晶体的唯一来源，它表明中国在材料科学领域实力日益增强”。KBBF晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体，是在非线性光学晶体研究领域中，
【总页数】2页(P77-78)
【关键词】非线性光学晶体;科学家;《自然》杂志;KBBF晶体;深紫外激光;科学价值;材料科学;倍频产生
【正文语种】中 文
【中图分类】TN204;G316
【相关文献】
1.中国科学家发现可缩短激光波长光学晶体 [J],
2.陈创天院士发现一种新型光学晶体 [J],
3.我国科学家发现一种新型光学晶体 [J],
4.我国科学家发现一种新型光学晶体 [J],
5.我科学家发现一种新型光学晶体 [J], 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
