ZnGeP2晶体点缺陷影响光学性能的研究进展

ZnGeP2晶体具有非线性系数大和透光波段宽的特点,是目前重要的中红外频率转换介质材料。然而,点缺陷的存在却引起了ZnGeP2晶体的额外光学吸收,影响了其应用发展。本文对ZnGeP2晶体点缺陷影响光学性能的研究进展情况做了详细的综述。利用电子顺磁共振技术研究了ZnGeP2晶体中存在的点缺陷类型;结合光学吸收和电子顺磁共振方法分析了ZnGeP2晶体点缺陷影响光学性能的机理;介绍了降低ZnGeP2晶体额外光学吸收的方法;最后,展望了围绕ZnGeP2晶体点缺陷及光学性能将开展的研究方向。     

砷化锗镉晶体的合成与生长

砷化锗镉(CdGeAs2)晶体是一种重要的中远红外波段非线性光学晶体,非线性光学系数高达236pm/V[1]。此外,晶体的透光波段宽(2.4~18μm)[2],双折射率适中(ne-no=0.1)·K)[3],具有广泛的应用前景。本文采用单温区法合成了CdGeAs2多晶原料。采用可视温梯冷凝法生长了大尺寸,低吸收系     

黄铜矿类半导体砷化锗镉晶体的研究进展

砷化锗镉,CdGeAs2,是三元的黄铜矿类半导体,具有非常高的非线性光学系数(236pm/V),这使得其作为CO2激光器倍频转换方面有突出的优势.长期以来生长晶体时由于存在严重的各向异性而使晶体开裂.砷化锗镉晶体在5.5μm处存在强吸收使得频率转化的效率非常低,此吸收是晶体内存在大量受体缺陷造成的.本文对晶体生长的几种方法和红外吸收进行论述,并提出掺杂予体的方法降低红外吸收.     

超分子化合物[CuCl（4，4＇-bipy）]n的合成与晶体结构

本文采用水热合成法设计并合成了一个新颖的超分子化合物[CuCl（4，4’-bipy）]n，对其进行了元素分析，红外光谱和X射线单品衍射测定。单晶结构分析表明该化合物属单斜晶系，P2（1）／c空间群，晶胞参数：a=0．37733（8）nm，b=1．2711（3）nm，c=1．1403（2）nm，β=94．15（3）°，V=0．54547（19）nm3，Z=4。该化合物含有一维[CuCl]n阶梯链结构。在堆积结构中，弱的分子间C—H…Cl氢键和π-π堆积相互作用是控制这个化合物新颖超分子层的最主要因素。     

ZnGeP2晶体的合成与生长

采用双温区法合成ZnGeP2多晶料;采用布里奇曼法生长ZnGeP2单晶,晶体尺寸为22×90 mm2.晶体透光范围0.7～12.0 μm,平均透过率达到56;;OPO光参量震荡器件尺寸6×6×15 mm3,采用2 μm的泵浦光,产生4 W以上的3.8～4.5 μm激光输出.     

The First Principle Calculation of Electronic Structure and Optical Properties of CdGeAs_2

The electronic structure and optical properties of CdGeAs2 were calculated by the first principle method using ultra-soft pseudo-potential approach of the plane wave based upon density functional theory （DFT）. Mulliken population analysis showed that atomic orbital hybridization occurs when forming chemical bonds. The relationship between inter-band transition and optical properties was analyzed to provide a theoretical basis for investigating or controlling CdGeAs2 crystal defects.     

非线性光学晶体LiBX_2(B=Ga,In;X=S,Se,Te)的研究

LiBX2(B=Ga,In;X=S,Se,Te)晶体具有宽的透光波段、足够大的双折射率、高的激光损伤阈值和小的双光子吸收系数等特性,是目前最具发展前景的中红外波段频率转换材料之一。本文从晶体结构入手,重点介绍了LiBX2晶体的光学性能、缺陷结构及晶体应用的最新研究成果。LiBX2晶体在二次谐波(SHG)相位匹配、差频产生(DFG)、光学参量放大(OPA)和光学参量振荡(OPO)等方面具有重要的应用前景。通过对晶体的透过光谱、吸收光谱、光致发光光谱和电子辐照的研究可以确定缺陷类型、缺陷浓度及最佳退火温度,分析晶体颜色与晶体组成和缺陷的关系。最后,提出LiBX2晶体今后应重点开展的研究方向,即获得更高光学质量的大尺寸晶体、降低晶体残余吸收和设计性能优良的抗反射膜(AR)。     

ADP晶体晶格振动模式的拉曼光谱分析

在100~4 000 cm-1波数范围内,发现了由LabRAM HR800和Renishaw 2000 micro-Raman spectroscopy两种仪器获得的磷酸二氢铵(ADP)晶体拉曼峰不同。为探究其原因,对ADP晶体进行了空间群分析和晶格振动模式指认。分析结果表明,其原因在于非线性光学晶体中PO4、OH、P-OH和NH4基团的极化变形。     

高品质ZnGeP2晶体光参量振荡元件及应用

在高纯ZnGeP2多晶批量合成基础上,采用垂直布里奇曼法生长出尺寸φ(40～50) mm× 140 mm的高品质单晶.切割出多种6mm×6mm×(16～30) mm规格的晶体元件,元件o偏振光2.05 μm吸收系数为0.01～0.03cm-1,通过光参量振荡技术实现中波(3～5μm)40W和远波(8～10 μmn)3W的激光输出.     

Li-Ga-S体系热力学函数的第一性原理计算

采用第一性原理的平面波赝势法计算Li-Ga-S体系LiGa,Li₂S,GaS,Ga₂S₃和LiGaS₂的热力学数据,分析可能发生的化学反应,其中4个化学反应可以生成目标产物LiGaS₂.单质直接化合生成LiGaS₂的反应自由能变较高,Li₂S与Ga₂S₃化合生成LiGaS₂的反应自由能变随温度升高而降低,但体系很难获得Ga₂S₃,LiGa与S生成LiGaS₂和Li₂S与GaS化合生成LiGaS₂的自由能变较小,且体系生成Li₂S,GaS和LiGa的自由能变也较小,由此推断LiGaS₂多晶原料可以通过后两个反应获得.