科学技术部《中国高新技术产业发展报告》(新材料产业部分)(二)

四、人工晶体 1、非线性光学晶体 我国非线性光学晶体材料处于国际领先地位。当今国际上综合性能优良、有工业应用价值的三种晶体,其中BBO、LBO两种晶体为我国所发现,这导致了国际光参量激光和大功率全固态绿光激光器的产业化并成为激光核能技术的关键材料,推动着光电子技术的发     

LD抽运355nm连续紫外激光器

报道了一台LD端面抽运Nd:YVO4晶体的内腔三次谐波转换的全固态连续紫外激光器.在谐振腔内,1064 nm的基频波经Ⅱ类相位匹配KTP晶体进行二倍频产生532 nm波长激光,二者再经Ⅰ类相位匹配LBO晶体进行和频获得355 nm紫外激光输出.在Nd:YVO4晶体的外端镀1064 nm/532 nm双波长高反膜作为输入镜,其与输出镜构成平-凹腔结构,并考虑到Nd:YVO4晶体所产生的热透镜效应,对腔长进行了详细的分析计算.当LD抽运功率为3W时,获得4.2 mW连续运转的355nm紫外激光.     

非线性光学晶体LiB_3O_5研究进展(英文)

综述了硼酸盐非线性光学晶体LiB3O5(LBO)的研究进展。首先介绍了硼酸盐非线性光学晶体的背景及现状,重点介绍了硼酸盐非线性光学晶体的典型代表——LBO晶体的相关研究内容。然后从LBO晶体作为非线性光学晶体材料的发现到晶体生长和它在全固态激光中的应用等方面进行了讨论。最后,介绍了研究组过去几年中在LBO晶体研究方面取得的成果并展望了LBO晶体研究的未来发展方向。     

低阈值高效率中红外可调谐连续波PPMgLN光学参量振荡器(英文)

报道了一种基于周期性极化晶体PPMgLN、连续波、线性外腔结构、宽带可调谐单谐振光学参量振荡器。泵浦源采用LDA端面泵浦的Nd:YVO4连续波1.064μm激光器,并通过优化泵浦光与信号光的模式匹配,获得了低阈值、高效率的中红外激光输出。光参量振荡阈值仅为1.09W,是目前采用外腔结构所报道的最低值。在泵浦功率4.55W时,可以获得最大功率为346.8mW、波长为3.202μm激光输出,中红外光的光光转化效率达到了7.6%。并通过改变PPMgLN晶体的极化周期,可以实现中红外2.98～4.19μm宽带可调谐激光输出。此中红外激光器结构简单紧凑,可以室温运行。     

LD泵浦Nd：YVO4晶体LBO临界相位匹配倍频617nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd：YVO4晶体,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的671nm红激光输出。当注入泵浦功率为800mW时,用II类临界相匹配LBO倍频,红激光基模输出52mW,光－光转换效率达6．5％;用I类临界相位匹配LBO倍频,红激光基模输出97mW,光－光转换效率达12．1％。     

LD泵浦Nd∶YVO4晶体LBO临界相位匹配倍频671nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd∶YVO4晶体,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的671nm红激光输出.当注入泵浦功率为800mW时,用II类临界相位匹配LBO倍频,红激光基模输出52mW,光-光转换效率达6.5%;用I类临界相位匹配LBO倍频,红激光基模输出97mW,光-光转换效率达12.1%.     

LD泵浦Nd∶YVO4晶体LBO临界相位匹配倍频671nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd∶YVO4 晶体 ,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的 6 71nm红激光输出。当注入泵浦功率为 80 0mW时 ,用II类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 5 2mW ,光 光转换效率达 6 .5 %;用I类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 97mW ,光 光转换效率达 12 .1%。     

紫外、深紫外非线性光学晶体的最新研究进展

深紫外相干光源对于光刻技术、光电子能谱仪、激光精密机械加工等均具有十分重要的意义。本文系统地阐述了可产生深紫外谐波光输出的非线性光学晶体的发现、基本线性、非线性光学性质，以及用它产生深紫外谐波光的方法。最后简介了深紫外谐波光的几个实例。     

深紫外非线性晶体KBe2BO3F2的倍频转换效率

深紫外(Duv)相干光源对于光刻技术、激光微加工、激光光谱仪等均具有重要的意义.KBe2BO3F2(KBBF)晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体.本文通过分析KBBF晶体的光学倍频特性,分别得到了Nd:YV04激光2倍频、4倍频和6倍频以及Ti:Sapphire激光4倍频输出的相关技术参数;在此基础上,详细分析了KBBF晶体用于高斯光束的Ⅰ类和Ⅱ类倍频的转换效率.结果对于KBBF晶体用于产生深紫外全固态激光(DPL)的实验研究提供了重要的理论依据.     

KTP晶体与器件的研究进展及市场展望

磷酸氧钛钾（KTiOPO4，简称KTP）晶体具有非线性光学系数大，热导率高，失配度小及小的走离角，不潮解，化学机械性能稳定等特点，是目前广泛应用于中小功率Nd：YAG和Nd：YV04激光器输出的1064～532nm激光倍频的晶体材料，此外，也可用于制作光学参量振荡、混频和光学波导等元器件，被誉为非线性光学晶体中的“全能冠军”。     

有关光学超晶格的一些研究进展

首先回顾了光学超晶格的研究历史,在此基础上简要介绍了南京大学近几年来在光学超晶格非线性激光频率转换和原型激光器件方面的一些工作进展,包括:多重准位相匹配和耦合参量过程,光学超晶格在全固态激光技术中的应用,光学功能集成,二维光学超晶格中的光散射与准位相匹配,波导光学超晶格中的准位相匹配和契伦科夫辐射,并对该领域的研究作了若干展望。     

紫外、深紫外非线性光学晶体的最新进展

深紫外相干光源对于光刻技术、光电子能谱仪、激光精密机械加工等均具有十分重要的意义.本文将系统地阐述可产生深紫外谐波光输出的非线性光学晶体是如何被发现的,这些晶体的基本线性、非线性光学性质和使用它们产生深紫外谐波光的方法.最后还简单介绍深紫外谐波光的几个典型例子.     

一种非线性光学晶体材料相匹配区间蓝移方案

<正>非线性光学晶体是通过频率转换拓宽固态激光器输出波段的关键材料。随着激光微加工,激光通讯和现代科学仪器的持续发展,对紫外/深紫外非线性光学晶体的需求日益增加。但是,很多拥有宽的紫外透过范围和大的倍频效应的晶体因其双折射无法满足深紫外相匹配而无法输出深紫外激光。中科院新疆理化技术研究所光电功能晶体材料实验室科研人员在深入分析了自主研发生长的非线性光学晶体氯硼酸钾KBOC(K3B6O10Cl)后,基于计算模拟,提     

紫外非线性光学晶体分子设计

紫外非线性光学晶体对全固态激光器的发展起着举足轻重的作用,对性能优秀的紫外非线性光学晶体的探索是光电功能材料领域的研究热点.如何在种类繁多的晶体材料中高效地搜索并获得结构优化的紫外非线性光学晶体,是当前该领域研究的关键问题.对非线性光学材料构效关系研究的发展历史进行了回顾,重点介绍了阴离子基团理论以及第一性原理方法在新型紫外非线性光学材料探索中的重要应用.材料计算模拟方法不仅能够较准确地预测紫外非线性光学晶体的关键光学参数,并可以定量和直观地分析其与晶体结构特征之间的内在关系.通过将理论模拟与结构搜索、化学合成、粉末倍频效应测试、单晶生长等实验手段紧密结合,建立了快速高效的非线性光学材料分子设计专家系统.具体的科研数据及成果显示,发展和完善这一基于分子工程学基础的专家系统,将能加快非线性光学晶体的研究步伐,提升其自主创新水平.     

高性能全固化微型绿光激光器的研究

研制成高性能微型全固态绿光激光器。用独特的整体控温技术提高器件效率 ,全部元件固化为一个整体以提高激光输出功率和光束指向稳定性 ;用 1W的LD纵向泵浦Nd :YVO4 /KTP激光器 ,获得 195mW的TEM0 0 模 0 53μm绿激光的连续输出 ,输出功率不稳定度≤± 2 % ,光束方向稳定性优于 0 0 1mrad/hr和 0 0 3mrad/2 4hr。该器件全部采用国产元件 ,体积小 ,效率高 ,使用方便 ,在输出功率 体积比、性能 价格比和光束方向稳定性等方面超过国际同类产品 ,取得了很好的社会效益和经济效益     

YVO4／Nd：YVO4复合晶体的制备及特性研究

采用先光胶再热处理的办法成功的键合了Nd：YVO4和YVO4复合晶体,改善了径向热分布不均匀的现象,并对复合晶体的相关特性进行了实验研究。当抽运光功率为17．85W时,Nd：YVO4单一晶体获得了7．69W的1．06um激光输出,光-光转换效率为43．1％;Nd：YVO4／YVO4复合晶体获得了9．25W的1．06um激光输出,光-光转换效率达到52％。     

福建物构所发现新型无铍深紫外非线性光学晶体材料

正深紫外激光由于波长短、加工精度高的优点,在半导体光刻、激光光电子能谱仪和激光切割等方面具有重要应用。目前,KBe_2BO_3F_2(KBBF)是唯一能实际输出深紫外激光的非线性光学(NLO)晶体,但是,KBBF含剧毒铍元素且其晶体层状生长习性严重。因此,急需探索新型深紫外NLO晶     

环形倍频腔系统稳定性的分析

为了实现通过腔外倍频钛宝石可调谐激光(851．1m)而得到所需波长(425．6nm)的光。首先根据二次谐波产生理论讨论了针对利用LBO晶体倍频851．1nm光时有关晶体参数的选择，然后在此基础上利用矩阵光学的方法分析了环型外谐振倍频腔的几何参数，包括腔的尺寸，反射镜的曲率半径等对系统稳定性的影响及倍频光输出功率稳定性的影响，并作了数值计算和分析。     

激光引信用微宝石激光器设计

针对微宝石激光器在激光引信领域的应用需求,从激光二极管泵浦Cr4 :YAG被动调Q微宝石激光器速率方程出发分析了输出镜反射率、Cr4 :YAG晶体初始透过率、泵浦速率对激光器输出参量的影响及其变化规律.理论计算表明,文中设计的激光器理论上可以实现短脉冲(＜1.5ns)、高峰值功率(14.5kW)、高重频(泵浦光为1W情况下激光重复频率为7.2kHz)的稳定激光输出.最后给出了Cr4 :YAG晶体运转过程,并以此为基础分析了微宝石激光器的稳定性.计算分析表明,微宝石激光器理论上可以满足激光引信用激光器的要求.     

新型电光调Q腔内倍频绿光激光器

本文报道了一种新型的LD泵浦Nd:YVO4-KTP电光调Q绿光激光器,用单块KTP晶体同时作为电光调Q开关和Ⅱ类相位匹配的倍频晶体,减少了腔内损耗,提高了效率,得到了脉宽为12ns的绿光脉冲序列。激光器采用纵向同轴泵浦方式、独特的整体控温技术和小焦距非球面聚焦透镜,并把全部元件固化为一个整体,进一步提高了器件的效率、激光的输出功率和光束方向的稳定性。