BABF晶体结构调制、生长及其非线性光学性能研究
结题报告
批准号:
91122023
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
50.0 万元
负责人:
胡章贵
学科分类:
E0201.人工晶体与玻璃材料
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
范飞镝、岳银超、赵营、余雪松、陆田野、曹振博、毛倩
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中文摘要
BaAlBO3F2(BABF)是一种新的非线性光学晶体材料,物化性能稳定,完全不潮解,具有大的非线性光学系数(d22=1.24pm/V)、短的紫外截止边(165nm),尤其作为Nd:YAG1064nm激光的三倍频(355nm)晶体有着优异的性能,但由于BABF的双折射较小限制其最短直接倍频波长约为275nm。本研究通过阳离子M(M=Ga,Bi,Sc,Y,Gd等)部分置换BABF晶体中的Al进行结构调制,研究双折射率与结构变化之间的关系,进而选择合适的M以增加BABF晶体的双折射率。初步实验表明Ga部分置换BABF晶体中的Al可以增大BABF晶体的双折射率,其紫外截止边由165nm变为235nm左右。寻找合适的助熔剂体系,生长出满足要求的BaAl1-xMxBO3F2晶体,并对其激光输出性能进行评价,力争实现四倍频(266nm)激光输出,为拓展现有非线性光学晶体的应用提供一条新的途径。
英文摘要
通过阳离子M(Ga, Bi, Sc, Y, Gd) 部分置换BABF晶体中的Al进行结构调制以增大晶体的双折射率。研究发现Bi, Sc离子对晶体双折射率影响不大,Y, Gd离子掺杂难以结晶出纯BABF晶相。实验表明Ga的掺杂可以部分置换BABF晶体中的Al并显著增大晶体双折射率。我们采用优化的B2O3-LiF-NaF助熔剂体系,生长出尺寸为25×20×10 mm3的掺镓BABF晶体,晶体的光学均匀性为10-5量级,体弱吸收值为280.3ppm/cm,激光损伤阈值为4.44GW/cm2(激光波长1064nm,脉宽5ns,频率1Hz),最短直接倍频波长由273nm降低至259.5nm,并首次实现了BABF晶体的四倍频(266nm)激光输出。首次通过结构调制的方法,即使用元素置换扩大双折射率实现激光输出波长的扩展。国内外尚未此方向研究工作的报道,是一种产生新波长的新手段。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2013
期刊:人工晶体学报
影响因子:--
作者:胡章贵
通讯作者:胡章贵
Polarization-Dependent Third-Order Optical Nonlinearity of BaAlBO3F2 Crystal
BaAlBO3F2 晶体的偏振相关三阶光学非线性
DOI:--
发表时间:2013
期刊:IEEE Journal of Quantum Electronics
影响因子:2.5
作者:胡章贵
通讯作者:胡章贵
高光学质量BaAlBO3F2晶体及其355nm激光的瓦级输出研究
K2Al2B2O7晶体的266nm高转换效率紫外光输出研究
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