KBBF深紫外非线性光学晶体最新研究进展

本文系统介绍了我国KBBF深紫外非线性光学晶体的最新研究进展.包括从KBBF晶体的发现历程,KBBF晶体生长、棱镜耦合器件技术的发展,以及产生深紫外相干光源的能力,到这些深紫外相干光源的应用,尤其在超高分辨率光电子能谱仪方面的应用及最新研究成果.     

紫外、深紫外非线性光学晶体探索十年回顾

本文讨论了近10年来我们研究组在探索紫外、深紫外非线性光学晶体方面的经历。这些经历中有成功的一面,也有不成功的一面。成功的一面包括KBBF晶体的发现及最短倍频波的输出(184.7nm),以及最近使用的一种特殊的器件设计,使KBBF晶体能够产生有效的深紫外谐波光输出;KABO晶体的发现及厘米级晶体的获得,有可能使此晶体在Nd∶YAG激光的4、5倍频器件中得到应用。而我们没有想到的是线性和非线性光学性能均很优秀的SBBO晶体,却发现结构的完整性有问题,目前还不能得到实际的应用,在今后仍需花很大的精力去研究它。最后,我们虽然已花了10年时间,但深紫外非线性光学晶体仍旧没有得到理想的解决,还需我们继续努力。由此可见,一个科学问题的认真解决,是需要花非常长的时间。本文希望把我们研究组的近10年来的经验写出来,供大家参考,以求共勉。     

紫外与深紫外非线性光学晶体的新进展

随着光刻、激光微加工以及激光光谱仪的发展,紫外与深紫外光谱区的相干光源变得越来越重要.本文简要地回顾了使用阴离子基团理论发展新型硼酸盐系列紫外与深紫外非线性光学晶体的历史,同时系统地介绍了这些硼酸盐系列晶体的线性和非线性光学性质.最后给出一些产生紫外与深紫外谐波输出的典型例子以及它们的应用.     

福建物构所深紫外非线性光学晶体材料研究获新进展

<正>深紫外激光具有波长短、光子能量高等优点,因而在高分辨率成像、光谱应用、微细加工等诸多领域具有重要的应用价值,利用深紫外非线性光学晶体进行变频是获得深紫外激光的主要手段。优良的深紫外非线性光学晶体既要具有大的非线性光学效应,又要具有短的紫外吸收边,而这两种性能在某种程度上是相互冲突的,这就需要在两者之间达到一个微妙的平衡。目前,已知的深紫外非线性光学晶体几乎都是硼酸盐,基     

含共轭键的紫外非线性光学晶体

紫外非线性光学晶体是实现短波紫外光源输出的关键材料,目前短波紫外变频晶体主要依赖硼酸盐晶体,由于实际应用对晶体综合性能提出更高要求,而进一步发现新型硼酸盐非线性光学晶体难度不断增大,开拓新的材料体系显得尤为迫切.从硼酸盐结构与非线性光学效应关系可知,含有平面共轭基团的硼酸盐具有大的倍频系数、合适的双折射率和短的紫外截止边等特性,平面共轭基团是硼酸盐非线性光学晶体的核心功能基元.因此拓展平面共轭基团研究是探索新体系紫外非线性光学晶体材料的关键环节.基于基团的构效关系,我们团队率先提出以同样是具有平面三角共轭结构的碳酸盐、硝酸盐等化合物为研究对象,拓展紫外非线性光学晶体材料的探索范围.此外,近来我们团队把研究范围进一步拓展到了一些有机共轭体系,例如氰尿酸盐.本文将主要介绍我们团队近年来在碳酸盐、硝酸盐和氰尿酸盐紫外晶体探索方面取得的研究结果.     

理化所 中国科学院知识创新工程重要方向项目“深紫外非线性光学晶体及其器件研究”通过验收

3月29日,中国科学院基础科学局组织专家组对理化所陈创天院士和物理所许祖彦院士承担的中国科学院知识创新工程重要方向项目“深紫外非线性光学晶体及其器件研究”进行了评审验收。基础科学局刘鸣华副局长等领导参加了验收会。     

硼磷酸盐非线性光学晶体探索

我们实验室生长了ZBP、MZBP、BBP、SBP等硼磷酸盐晶体并研究了它们的基本特性.这些晶体机械性能良好、物化性质稳定、不潮解、倍频效应与KDP(KH2PO4)相当.     

新疆理化所溴硼酸盐紫外非线性晶体材料研究取得进展

<正>硼酸盐非线性光学晶体材料作为一类重要的光电功能材料,已在航天、能源、工业制造、医学、科研等领域有广泛应用。中国科学院新疆理化技术研究所光电功能材料团队针对卤素硼酸体系,通过调控结构,设计合成了一系列性能优异的含卤素碱金属/碱土金属硼酸盐非线性光学晶体,如Ba4B11O20F(J.Am.Chem.     

一类具有π共轭基团氰尿酸盐:新型紫外非线性光学晶体和双折射晶体材料

含有(C3N3O3)3-基团的氰尿酸盐化合物因其具有特征的且与(B3O6)3-基团类似的平面共轭六元环的结构,近年来逐步受科研工作者的关注.相比于(B3O6)3-阴离子基团,等电子结构的(C3N3O3)3-基团具有更短的键长,更强的pπ-pπ之间相互作用,更均匀的p电子分布,以上几个特征使得(C3N3O3)3-基团具有更强的共轭特性,这也导致了含有(C3N3O3)3-基团的化合物具有更大的线性极化率(双折射)和二阶微观极化率(倍频系数).但是目前国内外对此类化合物的研究相对于硼酸盐材料还少之又少,该篇文章主要针对近年所报道的氰尿酸盐非线性光学晶体和双折射晶体进行简单的归纳总结和展望.     

A7MIIRE2(B5O10)3系列紫外非线性光学晶体的研究进展

稀土硼酸盐非线性光学(NLO)材料由于其在激光技术领域的重要应用而备受关注,这主要是因为三价稀土离子如Y³⁺、Sc³⁺、Lu³⁺等可以有效抑制d-d和f-f电子跃迁从而扩宽化合物的透过范围,同时稀土原子与氧原子结合成畸变的多面体可增强材料的非线性光学效应。A₇M^IIRE₂(B₅O₁₀)₃系列(RE为稀土金属,A为碱金属、M为二价金属)化合物是稀土硼酸盐中一类重要的材料,其A、M以及RE位点具备灵活的占据方式,近年来得到了广泛关注。通过化学元素取代法,研究者们对该类化合物的种类进行拓展,目前已经合成出数十种属于该体系的化合物。这些化合物的截止边大多处在紫外甚至是波长小于200 nm的深紫外波段,非线性光学效应为0.4~2.1倍KDP,在紫外以及深紫外波段非线性光学领域中展现出了应用潜力。本文对其研究现状进行了总结,分析了其微观结构与光学性能之间的关系,并指出不同位点组分对材料非线性光学性能的影响,以期对此类化合物今后的发展提供参考。     

新型非线性光学晶体设计及预测研究进展

非线性光学晶体材料作为激光技术及光电子技术核心材料之一,在激光存储、激光通信、激光制导、激光惯性约束核聚变等领域具有重要的应用.随着计算机技术快速发展,材料设计和预测日益成为“自上而下”靶向性新材料研发的一种辅助手段.本文介绍了我们团队近年来在无机非线性光学晶体材料中,关于倍频效应和双折射率的分析方法、材料设计以及结构预测等方面的研究进展.     

非线性光学晶体探索的理论方法发展

非线性光学晶体是一类重要的光电信息功能材料,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础.激光技术的发展与非线性光学晶体的发展密切相关.为加速探索新型优秀非线性光学晶体的步伐,近六十年来旨在阐明其结构-性能关系的理论方法不断发展.本文围绕非线性光学晶体理论方法发展方面的几个重要阶段,回顾并总结了陈创天教授研究思想的科学价值.     

新型非线性晶体BBSAG用于精密可调谐窄线宽深紫外激光研究取得重要进展

正中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)光物理重点实验室L07组在进一步成功获得平均功率6.5W、线宽小于0.4pm的可调谐窄线宽纳秒钛宝石激光的基础上,通过与福建物质结构研究所合作,利用他们最新研制成功的BBSAG(Ba1-xB2-y-zO4SixAlyGaz)晶体四倍频该激光,在195~205nm的深紫外波长范围内获得了线宽小于200MHz、单频稳定性优于50MHz、调谐步长小于50MHz的可调谐窄线宽稳频激光输出,最高输出功率达130mW。图1为波长计测量到的基频光典型线宽结果,图2依次为各阶谐波的调     

新型可实用化红外非线性光学晶体研究进展

红外非线性光学晶体可以变频输出中远红外激光,在国防和民用方面都有重要应用.本文综述了近十年来发现的具有实用前景的新型红外非线性光学材料的研究进展,主要讨论已经获得较大尺寸单晶的新材料.这些晶体具有优秀的综合性能,包括足够大的非线性光学系数,宽的红外透过范围,合适的双折射,较好的单晶生长习性和稳定的物化性质.本文将从晶体结构、晶体生长、物化性能、红外激光输出等方面进行综述,并对红外非线性光学晶体未来的发展方向做出一定的讨论.     

BiIO_4:一种新型红外非线性光学晶体

本文采用水热法,将两种含孤对电子的元素基团I(Ⅴ)与Bi(Ⅲ)复合到一起,合成出一种新型红外非线性光学晶体BiIO4,该晶体属正交晶系,空间群Pca21(29),晶胞参数为a=0.5645(2)nm,b=1.1036(4)nm,c=0.5731(2)nm,α=β=γ=90°。并对其进行了SEM-EDS、XRD、TG-DSC、FT-IR、UV-Vis-NIR、SHG等测试。结果表明,其二阶非线性光学效应(SHG)约为KDP的10倍,红外吸收边可以达到远红外波段(13μm)。     

福建物构所碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计与合成获进展

二阶非线性光学材料广泛应用于激光及光通讯领域,而金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值,在二阶非线性光学晶体材料领域占有非常重要的地位。设计二阶非线性光学材料的关键是如何诱导无心结构的形成及如何增加化合物的极化率。中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室毛江高研究员领导     

新型有机非线性光学晶体-L-苹果酸脲晶体生长的初步探讨

本文初步探讨了新型非线性光学晶体-L-苹果酸脲的晶体生长,研究结果表明,L-苹果酸脲晶体在甲醇、乙醇和水三种介质中的溶解度温度系数均较大,同温度下L-苹果酸脲晶体在水中的溶解度最大,无水甲醇次之,无水乙醇中最小.L-苹果酸脲晶体在无水甲醇中的成核自由能比在无水乙醇中的低得多,因此在无水甲醇中易于成核,晶核数多,晶体尺寸小,而在无水乙醇介质中,虽然成核相对比较困难一些,但有利于制备大的单晶,且发现低温有利于大晶体的生长.因此宜选择无水乙醇为晶体生长介质.L-苹果酸脲晶体在介质中以非均匀成核方式在试管壁成核长大,晶体呈棱柱状,生长过程中呈现台阶生长的特征.     

有机非线性光学晶体——3.5-二硝基苯甲酸·二乙醇胺

本文进行了3.5-二硝基苯甲酸(3.5-DNBA)与二乙醇胺(DEA)单晶体的形貌分析,和热化学分析;测定了晶体的透过波段与晶体结构,并测试了晶体的二次谐波强度.