新型紫外非线性光学材料K3B6O10Cl的研究
结题报告
批准号:
51172277
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
潘世烈
学科分类:
E0201.人工晶体与玻璃材料
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
张方方、张敏、吴红萍、俞洪伟、王颖、史云晶
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中文摘要
非线性光学材料是光电子产业的重要物质基础,在工业、国防等领域具有广泛的应用前景,尤其紫外非线性光学材料是产生短波激光光源的核心材料,因此迫切需要深入研究。.K3B6O10Cl是我们在国际上首次发现的一种新型紫外非线性光学材料,其空间群为R3m,粉末倍频效应为4倍KDP,紫外吸收边为180nm,宝石折射仪测得589.3nm处其双折射率约为0.05,预期具有良好的物化性能,可望成为适用于紫外激光变频技术的新一代非线性光学材料。.本项目主要研究 K2O-B2O3-KCl及相关体系的相平衡关系;探索其晶体生长的助熔剂体系和生长工艺条件;获得大尺寸、高质量单晶;测试其线性及非线性光学性能;研究晶体结构与光学性能之间的关系;评估其在紫外波段的应用前景。它的成功研制,将丰富非线性光学材料设计与合成的理论体系,有助于推动全固态紫外激光器向实用化、产业化方向发展。
英文摘要
非线性光学晶体在激光技术领域具有重要的应用。利用非线性光学晶体通过激光频率转换拓宽激光光源的波长范围,从而获得短至紫外、深紫外,长至远红外的各种激光。紫外激光由于波长短、能量更集中、分辨率更高,因此在高密度光盘存储、物质表面改性、激光精密加工等工业领域有重要应用。.本研究组在国际上首次发现了一种新型紫外激光倍频晶体氯硼酸钾(KBOC),其空间群为R3m,粉末倍频效应达4倍KDP,紫外吸收边为180 nm,宝石折射仪测得589.3 nm处其双折射率约为0.05,预期具有良好的物化性能,可望成为适用于紫外激光变频技术的新一代非线性光学材料。因此,有必要优化晶体生长条件,获得大尺寸的氯硼酸钾以供下一步的性能测试和评估。.通过课题的实施,研究了KBOC晶体最佳助熔剂体系及生长工艺参数,生长出供性能测试用的大尺寸、高质量晶体,测试其光学性质,透光范围、折射率及激光损伤阈值,对KBOC晶体结构-性能关系进行了研究。主要进展和成果:(1)研究了KBOC晶体最佳助熔剂体系及生长工艺参数,获得35 × 35 × 13mm3尺寸的晶体;(2)确定了KBOC的I类相位匹配最短倍频波长为272 nm,有望实现1113 nm的直接四倍频(278 nm)输出,利用和频方式可实现 266 nm 激光输出;(3)研究了KBOC晶体结构与线性和非线性光学性能之间的关系,揭示了KBOC倍频效应和双折射的来源机制。KBOC的研制成功,有助于推动紫外全固态激光器向实用化、产业化方向发展。项目完成期间总计培养博士生4名,硕士生5名,发表SCI论文12篇(其中直接相关5篇,间接相关7篇),中国发明专利5项(授权专利3项)。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
New Salt-Inclusion Borate, Li3Ca9(BO3)(7)center dot 2[LiF]: A Promising UV NLO Material with the Coplanar and High Density BO3 Triangles
新型盐包硼酸盐,Li3Ca9(BO3)(7)center dot 2[LiF]:一种具有共面和高密度 BO3 三角形的有前途的 UV NLO 材料
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Inorganic Chemistry
影响因子:4.6
作者:Zhihua Yang;Zhihua Yang;Xin Su;Xin Su
通讯作者:Xin Su
Electronic structure and optical properties of the nonlinear optical crystal Pb4O(BO3)2 by first-principles calculations
第一性原理计算非线性光学晶体Pb4O(BO3)2的电子结构和光学性质
DOI:10.1016/j.jssc.2012.09.024
发表时间:2013-02
期刊:Journal of Solid State Chemistry
影响因子:3.3
作者:Yang, Zhihua;Pan, Shilie;Yu, Hongwei;Lee, Ming-Hsien
通讯作者:Lee, Ming-Hsien
A UV Nonlinear Optical Material Ba2[B6O9(OH)4] Featuring Unique Infinite Layers with New B18O42 Circle Based on BO3 and BO4 Unit
一种紫外非线性光学材料Ba2[B6O9(OH)4],具有基于BO3和BO4单元的新型B18O42圆,具有独特的无限层数
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Inorganic Chemistry
影响因子:4.6
作者:Li Wang;Shilie Pan;Jianyang Hu;Lixian Chan
通讯作者:Lixian Chan
DOI:10.1039/c3ce40394g
发表时间:2013-05
期刊:CrystEngComm
影响因子:3.1
作者:Ying Wang;S. Pan;M. Zhang;Shujuan Han;Xin Su;Lingyun Dong
通讯作者:Ying Wang;S. Pan;M. Zhang;Shujuan Han;Xin Su;Lingyun Dong
DOI:10.1016/j.jssc.2012.08.038
发表时间:2013-02
期刊:Journal of Solid State Chemistry
影响因子:3.3
作者:Yunjing Shi;Ying Wang;S. Pan;Zhihua Yang;Xiaoyu Dong;Hongping Wu;Min Zhang;Jian Cao;Zhongxiang Zhou
通讯作者:Yunjing Shi;Ying Wang;S. Pan;Zhihua Yang;Xiaoyu Dong;Hongping Wu;Min Zhang;Jian Cao;Zhongxiang Zhou
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