掺杂晶体Cd_(0.35)Hg_(0.65)Ga_2S_4的光学特性

研究了掺杂非线性晶体Cd0 35Hg0 6 5Ga2 S4 的线性和非线性光学特性以及相位匹配 .在相同的实验条件下 ,与已知的中红外晶体相比较 ,测定了该晶体的损伤阈值 .实现了CO2 激光二次谐波产生实验 ,与理论预测相一致     

Ga3S2-和Ga4S3-团簇结构及性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法和BP86方法,对Ga₃S₂^-团簇和Ga₄S₃^-团簇进行结构优化,并计算和分析了最稳定结构的成键性质及振动特性.计算结果表明,Ga₃S₂^-团簇和Ga₄S₃^-团簇的最稳定结构是由"Ga-S-Ga"结构单元和处于端位的"Ga-S"结构单元组成的.键级分析表明上述两结构单元都具有较强的稳定性.此外,通过分析红外振动光谱数据也发现在"Ga-S-Ga"单元和"Ga-S"单元处有红外强峰出现.     

4.3μm级联振荡Dy···PbGa2S4高功率中红外激光的理论研究

数值模拟了基于级联振荡产生4.3μm高功率连续激光的Dy···PGS激光器。模拟了级联振荡Dy···PGS激光器实现稳定连续输出的全过程,计算给出了激光功率和粒子数密度在谐振腔内的空间分布,分析了泵浦光功率、晶体长度和输出镜反射率对4.3μm激光输出的影响。计算结果表明：级联振荡能有效去除Dy···PGS晶体的自终止效应,获得高功率、高效率的4.3μm激光输出;当1.7μm泵浦光功率为10 W时,4.3μm激光的输出功率可达2.535W,斜率效率为29%;晶体最佳长度区间为12～24mm,闲频光输出镜反射率越高越好,信号光输出镜反射率最佳区间为0.8～0.9。     

直接泵浦中红外Dy∶PbGa2S4激光器研究进展

3～5μm中红外激光在光电对抗、激光医疗、有害气体探测等领域具有重要的应用。以稀土离子掺杂的晶体作为增益介质可实现中红外激光输出,其中镝掺杂硫镓铅(Dy∶PbGa₂S₄,Dy∶PGS)晶体具有相对较低的声子能量和较大的电子能隙,是一种性能优良、具有潜在应用价值的中红外激光介质材料。本文综述了中红外Dy∶PGS固体激光器的研究进展,重点介绍了在不同波长泵浦下的连续或脉冲激光输出特性,并对其未来发展方向进行了探讨。     

二维WTe2晶格对称性的光学研究

二维WTe₂由于特殊的晶格对称性而衍生出量子自旋霍尔效应、非线性霍尔效应等奇异性质.确定其晶体结构的细节,是理解这些性质的重要出发点.本文利用温度、偏振依赖的拉曼光谱与光学二次谐波产生,详细研究了一至三层WTe₂的晶格对称性.实验发现,单层样品具有可观的二次谐波产生信号,表明其晶格中心对称性破缺,且偏振依赖符合C_s点群,与此前普遍认为的中心对称的1T’结构不同.双层样品具有更为显著的二次谐波产生信号,且信号强度的温度依赖与铁电相变一致,表明层间堆叠产生了更强的中心对称性破缺,提供了该体系中存在层间滑移铁电的证据.三层样品的二次谐波产生信号约为单层样品的五倍,但比双层样品弱一个数量级,表明层间堆叠导致其具有较弱的中心对称性破缺.仅单层与双层样品中出现了多个显著的二阶拉曼散射峰,其温度依赖反映出电子结构对层间耦合高度敏感.这些结果将有助于完善对原子级厚度WTe₂物理性质的理解.     

非线性光学晶体HgGa2S4 和 Hg0.5Cd0.5Ga2S4的能带结构、化学键及光学性质研究

用密度泛函理论和非谐振子模型计算了晶体HgGa₂S₄和Hg_0.5Cd_0.5Ga₂S₄的能带结构、态密度、化学成键及线性、非线性光学性质。结果表明：HgGa₂S₄的价带顶部主要是Ga-S成键态的贡献，导带底部主要是Ga-S反键态的贡献; Hg_0.5Cd_0.5Ga₂S₄的价带顶部主要由S-3p轨道组成，导带底部主要是Ga-S反键态的贡献。布居分析表明Ga-S键主要是共价成分，而Hg-S和Cd-S键主要是离子成分。HgGa₂S₄的折射率计算值与实验值在低能量区很好吻合。另外，HgGa₂S₄的能隙计算值比Hg_0.5Cd_0.5Ga₂S₄小，而二阶非线性极化率比Hg_0.5Cd_0.5Ga₂S₄大。     

掺杂比对Hg1-xCdxGa2S4晶体频率转换的影响

在相位匹配和可接受掺杂比理论的基础上,针对Cd掺杂的不同相Hg1－xCdxGa2S4晶体,研究了掺杂比对频率转换的影响.依据相应的Sellmeier方程得到了倍频和Nd3+∶YAG与Ho3+∶YLF激光器泵浦光学参量振荡的相位匹配调谐曲线,并给出了不同掺杂下的可接受掺杂比.结果表明:掺杂晶体可实现1~5 μm范围内非临界相位匹配的倍频和1~13 μm的参量光产生;随着掺杂比的增大,可接受掺杂比近似线性减小,并随着波长改变展现出不同变化趋势.     

Cd2+掺杂Cs2ZnCl4黄光荧光粉及其光学性能

全无机零维金属卤化物因其独特的光学性能和可溶液法加工的特点,有望成为替代铅卤钙钛矿的新一代发光材料,在固态照明和光电探测等领域发挥重要作用。本文报道了一种Cd²⁺掺杂的Cs₂ZnCl₄新型黄光荧光粉。该材料在270 nm紫外光激发下,呈现565 nm的宽带、长寿命(11.4 ms)发光,荧光量子产率达到46.0%。通过变温高分辨光谱测试分析,证明了其发光来源于Cd²⁺的3E→1A1禁戒跃迁,并且在低温下(<170 K)还观测到局域态激子的发光及其到Cd²⁺的高效能量传递过程。此外,该材料还展现出优异的抗热猝灭性能,150℃温度下的发光强度依然保持室温时的90.0%。本工作为Cd²⁺掺杂金属卤化物的激发态动力学提供了新发现,也为新型高效零维金属卤化物发光材料的设计开发提供了新思路。     

常压等离子体作用下CO2氧化CH4转化反应的光谱分析

采用光谱原位诊断技术在200～900nm范围内采集并标识了不同CO2添加量时CH4等离子体光谱。确定了常压下不同CO2添加量时CH4等离子体的活性物种。CO2添加量不同活性物种谱峰相对强度变化趋势不同,O活性物种谱峰相对强度随CO2添加量增加迅速增加。C2活性物种谱峰相对强度随CO2添加量增加逐渐降低。反应体系产生的活性O对CH4转化反应产物具有明显影响,CO2添加量不同,CH4转化反应机理不同。当CO2添加量小于30%时,CH4转化以偶联反应为主。CO2添加量大于30%时,CH4转化以重整反应为主。     

Ba10(PO4)4(SiO4)2∶Eu2+荧光体的光谱特性

采用高温固相法合成了荧光体Ba₁₀（PO₄）₄（SiO₄）₂：Ce³⁺和Ba₁₀（PO₄）₄（SiO₄）₂：Eu²⁺,研究了两种荧光体的光谱特性。结果表明,两者都呈现较强的宽带激发特征。根据同种基质中Eu²⁺和Ce³⁺两种离子光谱特征的相关性,通过测得的Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂基质中Ce³⁺的光谱数据估算了Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂：Eu²⁺中Eu²⁺的斯托克斯位移（ΔS）和激发能量,估算结果与Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂：Eu²⁺样品的光谱分析结果十分吻合。Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂：Eu²⁺可以同时被紫光和蓝光激发,发出偏白的绿光,可用作白光LED的荧光粉。     

Optical properties and frequency conversion with AgGaGeS4 crystal

The basic optical property and phase-matching of new mixed AgGaGeS_4 crystal are presented. Frequency conversion, in particular the SHG of 30ns pulses of 9μm emission band of transversely excited atmospheric-pressure (TEA) CO_2 laser, is realized in AgGaGeS_4 for the first time. As high as 0.57% peak power and 0.3% external energy efficiencies, and 0.7mJ harmonic pulse energy are obtained for the 9.55μm emission line at pump intensity of 4% level of the damage threshold.     

周期极化KTiOPO4晶体连续倍频绿光输出

采用外加电场极化方法，在Z切1mm厚的KTiOPO4晶体中实现了周期性极化反转。晶体的极化反转周期为9．0／μm，相互作用长度为3mm。波长为1．064μm的基频光功率为900mW，晶体中心温度为32℃时，获得0．532μm、22μW的倍频绿光输出，二次谐波转换效率为0．0024％。     

在AgGaSe2晶体中TEA CO2激光的倍频产生

用炉温下降法生长出尺寸为φ２０×６０ｍｍ的ＡｇＧａＳｅ２单晶体。在１２ｍｍ长，切角为５５°的ＡｇＧａＳｅ２中，获得了ＴＥＡＣＯ２激光的倍频输出，其功率转换效率为１．１２％。泵浦阈值和破坏阈值分别为３ＭＷ／ｃｍ２和１１ＭＷ／ｃｍ２。还讨论了泵浦束的发散角对二次谐波转换效率的影响。     

GeS2-Ga2S3-CdS透明表面微晶玻璃的二阶非线性光学效应

采用热诱导法制备了GeS2-Ga2S3-CdS硫系微晶玻璃,X射线衍射(XRD)、透射光谱、扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,获得了含CdGa2S4微晶的透明表面微晶玻璃。采用Maker条纹法研究了微晶玻璃的二次谐波(SHG)效应,结果表明玻璃中的CdGa2S4微晶诱导了二次谐波效应的产生。CdGa2S4微晶在玻璃表面择优生长时,破坏玻璃的各向同性,可获得两个包络的Maker条纹,且入射角在±(35°~50°)左右时,二次谐波的相对强度出现最大值,二阶非线性强度最大可为α-石英单晶的8倍;CdGa2S4微晶在玻璃表面无择优生长时,由于玻璃表面较大的CdGa2S4晶粒的散射作用,只能获得一个包络的Maker条纹,即入射角为0°时,二次谐波的相对强度出现最大值。     

Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate,Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]·3H2O

The non‐centrosymmetric polar tetragonal (P 4₁) barium antimony tartrate trihydrate, Ba[Sb₂((+)C₄H₂O₆)₂]·3H₂O, was found to be an attractive novel semi‐organic crystal manifesting numerous χ ⁽²⁾‐ and χ ⁽³⁾‐nonlinear optical interactions. In particular, with picosecond single‐ and dual‐wavelength pumping SHG and THG via cascaded parametric four‐wave processes were observed. High‐order Stokes and anti‐Stokes lasing related to two SRS‐promoting vibration modes of the crystal, with ω_SRS1 ≈ 575 cm^?1 and ω_SRS2 ≈ 2940 cm^?1, takes place. Basing on a spontaneous Raman investigation an assignment of the two SRS‐active vibration modes is discussed.

     

The Fabrication and SHG Test of QPM Periodically Poled KTiOPO4

The Quasi-phase-matching periodically poled flux-grown KTP by high electrical field method is researched. A 8×5×1mm3, Λ=9.0μm PPKTP wafer is successfully fabricated for the first order QPM SHG. The interactive length of the sample is about 3mm. The SHG scheme of Nd:YAG at 1064nm tested that the output power of cw 532nm green light is 0.2mw at room temperature with fundamental power of 1.2w. The normalized conversion efficiency is about 0.09% (W·cm)-1.     

Vibrational study of the superprotonic phase transition in the mixed crystal Rb2(HSeO4)(H2PO4)

Raman spectra (10–1200 cm⁻¹) of polycrystalline samples of Rb₂(HSeO₄)(H₂PO₄) were studied at temperatures ranging from 300 to 423 K. An assignment of most of the observed bands is proposed. The first‐order phase transition previously detected at 382 K was characterized as: This superionic‐protonic transition is believed to be governed by librations of the HSe/PO₄²⁻ ion and the A OH (A = Se, P) stretching mode. It corresponds to the weakening of  Se(P) O H˙˙˙ H O Se(P) hydrogen bonds and to the melting of the proton sublattice into a quasi‐liquid state in which the protons and the HSe/PO₄²⁻ ions contribute to the unusually high conductivity. The activation energy that was determined from the plot Δν_1/2 versus temperature for the ν (A OH) band has the same order of magnitude as that determined from conductivity measurements. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.