深紫外非线性光学晶体材料:发展趋势和创新探索

随着全固态激光技术在光通讯、光加工和光存储等领域的发展,深紫外非线性光学晶体材料成为目前国内外的研究热点.深紫外(λ200 nm)非线性光学(NLO)晶体是获得全固态深紫外激光的必不可少的材料.目前仅有KBe_2BO_3F_2(KBBF)晶体能够实现Nd:YAG的直接六倍频深紫外激光(波长=177.3 nm)输出.然而,KBBF晶体存在难以克服的本征缺陷,如原料氧化铍有剧毒、晶体存在严重的层状生长习性,从而极大地制约了其商业化生产和应用进程.因此,世界各国科研机构都在积极探索发展新一代的深紫外NLO晶体材料.本文通过回顾深紫外NLO晶体的发展历程,总结近十年来该领域新材料的发展趋势,重点分析限制深紫外NLO晶体发展的主要因素,讨论目前发展深紫外NLO晶体材料的主要矛盾和解决策略,以期对未来新材料的创新探索提供借鉴.     

新型红外非线性光学晶体探索取得新进展

<正>波长范围在2～20μm之间的中远红外激光在军事和民用方面有着极其重要的应用价值(红外对抗、激光制导、激光手术、大气监测等).产生中远红外激光的方法包括化学激光器、气体激光器、自由电子激光器、量子级联激光器和全固态激光器等方法;其中全固态激光器具有技术成熟、调谐范围宽、光束质量好等优点,是目前产生中远红外激光的主流方法.该方法需要用到非线性变频技术对成     

八极结构金属有机硼聚合物非线性光学晶体材料研究进展

非线性光学材料是现代激光技术、光学通讯光子计算和动态成像等高新技术产业中重要的基础物质[1,2].目前广泛使用的非线性光学材料是以BBO(β-BaB2O4),LBO(LiB3O5),KDP(KH2PO4)和LN(LiNbO3)等为代表的     

有机加合物非线性光学新晶体——甘氨酸间硝基苯甲酸

有机非线性光学晶体具有二阶非线性光学系数大、光损伤阈值高和响应速度快等特点,因此受到人们的青睐。目前文献报道的有机非线性光学材料大体上分为4类:1.脲及衍生物;2.芳香族化合物;3.有机盐;4.金属有机化合物。在这几类有机非线性化合物中,除有机盐外,其它3类化合物中绝大多数仅从粉末测试中得知SHG效应,而难于生长出单晶体。     

新的非线性光学晶体——硝酸(钅兰)钕钾

硝酸(钅兰)钾[K_2La(NO_3)_5·2H_2O],简称KLN,是近年来新发现的非线性光学晶体,属正交晶系,mm2点群.透光波段为0.33～2.35μm.它的非线性系数是KDP晶体的3倍,在室温下对1.06μm和0.95μm激光可实现非临界位相匹配,而且其在一定波长范围内实现频率转换的阈值功率(λβ_θ/d_(eff))~2比KNbO_3、LBO等都低.它虽含有结晶水、易潮解,但可通过涂高聚物保护膜防止潮解和脱水,因而它是一种有应用前景的、可产生蓝绿光的新的频率转换材料,已引起人们的重视.为了进一步研究该类材料的特性,我们培育出了掺钕的KLN晶体(KLNN).在此我们将首次报道KLNN的生长特性、光谱及其他有关的性质.     

有效键电荷及其应用——Ⅱ.晶体的非线性光学系数

随着激光技术的发展,迫切需要探索晶体的非线性光学效应与其组成和结构的关系。可以应用前文导出的有效键电荷及其在外场作用下的迁移机制,求算晶体的非线     

有机加合物(3,5DNBA·PMAPh)非线性光学晶体的结构测定

有机晶体作为非线性光学材料的研究是80年代以来开始盛行的,由于有机非线性光学晶体比无机晶体具有较大的非线性系数,高的抗光损伤阈值,响应速度快等特点受到人们重视。目前文献报道的有机非线性晶体可分四类:1.尿素及衍生物,2.有接受电子集团π共轭体系的芳香族化合物,3.有机盐,4.金属有机化合物。文献报道目前粉末产生倍频效应的有机化合物不下一千种,而其中能生长出够测试尺寸10mm~3的单晶仅几十种。上述四     

为光子产业提供原动力——访信息光学专家周常河教授

去年 1 1月上海科技论坛期间 ,著名物理学家、中科院物理所的杨国桢院士曾对笔者谈起 ,他认为互联网以后 ,全球在信息方面的最大的产业之一就是光子产业。用光方式进行互联 ,速度更快 ,容量更大。受“胜者全得”理论的影响 ,国内不少地方纷纷提出创建“光谷”的计划 ,以求在即将到来的光子产业竞争中处于有利地位。杨院士并不为这种群雄纷争的局面担忧 ,相反他认为这种惟恐落后的意识对一个尚在萌芽中的产业来说是可取的 ,但他比较乐观地指出 ,上海更有可能在这一种新机遇面前有较大作为 ,他特别提到了中科院上海光机所的研究实力。几个月后…     

一种新的有机加合物非线性光学晶体——L-精氨酸和3,5-二硝基苯甲酸

由于有机非线性光学晶体具有非线性系数大,光损伤阈值高,和响应速度快等特点,受到人们的重视.本文拟报道L-精氨酸3,5-二硝基苯甲酸加合物(简称LA35DNBA)的单晶生长,元素组成,晶体形貌,晶体结构,透过波段,热化学分析和非线性光学性能的测定.按化学计量摩尔比1:1将L-精氨酸(LA)和3,5-二硝基苯甲酸(3,5DNBA)在水和乙醇的混合溶液中进行化合,可得到1:1加合物,产物经重结晶后作为培养单晶原料.     

高效有机非线性光学新材料——二氯三丙烯基硫脲合汞晶体的生长和性能研究

二氯三丙烯基硫脲合汞(Hg[C_4H_8N_2S]_3Cl_2,ATMC)是一种全新的有机金属络合物,是我们依据双重基元结构模型的理论思想,利用粉末筛选实验,设计、合成、探索出的一种新型非线性光学晶体材料,半定量粉末倍频效应为尿素的3倍。本文简要地报道了这种新材料的单晶生长、结构及性能的研究。     

原子力显微镜对有机非线性光学晶体N-(4-硝基苯基)-L-脯氨醇研究初探

原子力显微镜(AFM)能够以极高的分辨率研究包括有机分子体系在内的各种材料的表面结构,对材料的导电性能无要求。而有机非线性晶体N-(4-硝基苯基)-L-脯氨醇(NPP)由于在其分子中引入了含手性碳原子和可形成分子间氢键的电子给体脯氨醇,使得其分子跃迁偶极矩与单斜P2_1晶体结构的二重轴之间的夹角(58.6°)接近理论优化值(54.74°),因此它具有很高的宏观二阶非线性光学活性。自从1984年它被首次报道以来,对NPP的晶体生长和物理性质已进行了     

一种全新的金属——有机络合物型非线性光学晶体——一水二氯硫代氨基脲合镉

金属——有机络合物晶体是我们开辟的一个探索非线性光学晶体的新领域。本文报道的是从这一领域中发现的一种全新的、有应用前景的非线性光学晶体:一水二氯硫代氨基脲合镉(thiosemicarbazide cadmium chloride monohydrate),简称TSCCC。     

新型非线性光学晶体硼酸铋(BiB3O6)的晶体生长和性能

利用顶部籽晶法生长了尺寸为44mm×24mm×10mm,重24.7g的BiB3O6单晶.对籽晶制备、单晶生长以及遇到的问题进行了详细的报道.利用四圆衍射仪测定了晶体结构a=7.1203(7)A,b=4.9948(7)A,c=6.5077(7)A,β=105.586(8)°,V=222.93(5)A3.利用分光光度计测试了190～3200nm的透光波段,透过率为80%左右.BiB3O6是双轴晶体,利用偏光显微镜和X射线衍射仪,进行了晶体折射率主轴的定向工作,结果是b∥X,(a,Z)=31.6°,(c,Y)=47.2°.利用1.06μm光源获得了高达67.7%的倍频转换效率,也得到了(1.06+0.532)μm→0.355μm的三倍频效应.BiB3O6晶体不潮解.