非线性光学晶体材料GaSe激光参数的模拟计算

对红外非线性光学晶体GaSe的非线性性质进行了研究.计算模拟了1.064 μm、2.05 μm、2.79 μm泵浦情况下Ⅰ、Ⅱ类相位匹配情况下GaSe晶体的相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角和泵浦波波长的关系.同时计算了晶体激光光参量震荡和倍频波波长和相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角的关系.对计算结果进行了分析比较.所得结果对于GaSe晶体用于特定波长激光器设计新波段提供了理论依据.     

非线性光学晶体材料GaSe激光参数的模拟计算

对红外非线性光学晶体GaSe的非线性性质进行了研究.计算模拟了1.064μm、2.05μm、2.79μm泵浦情况下Ⅰ、Ⅱ类相位匹配情况下GaSe晶体的相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角和泵浦波波长的关系.同时计算了晶体激光光参量震荡和倍频波波长和相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角的关系.对计算结果进行了分析比较.所得结果对于GaSe晶体用于特定波长激光器设计新波段提供了理论依据.     

中远红外非线性晶体材料CdSe生长及光学性能研究

红外非线性晶体材料CdSe具有透光波段宽广,吸收系数低等优点,在中长波尤其是8-12μm红外波段的频率转换方面有广阔的应用前景,目前已引起国外众多科研机构的极大重视。采用高温元素反应法直接合成CdSe多晶料, 利用温度梯度熔体区熔法生长出CdSe单晶,晶体棒毛坯尺寸达Φ19×70mm;通过X射线粉末衍射、感应耦合等离子体质谱等对多晶原料进行成分分析,原料纯度可达5N;利用低倍率红外显微镜、红外分光光度计检测了晶体的基本光学性能,3-20μm波段晶体平均吸收系数α约为 0.08cm-1,品质良好,已能满足激光实验要求。     

长波红外CdSe光参量振荡器

长波红外波段的激光在大气中能够低损耗传输,这就使得长波红外激光具有广泛应用的天然优势,其中长波红外激光可用作红外光电对抗光源,特别是随着长波红外探测器的发展,其对相应波段的对抗光源的需求与日俱增。为此设计并搭建波长为2.05μm Ho∶YLF激光来泵浦长波CdSe光参量振荡器的实验装置,该装置可以输出峰值波长为12.5μm的高重频长波红外激光。激光器在重复频率5 kHz情况下的平均功率最高达526 mW,Ho∶YLF激光到长波激光的光光转换效率为1.46%,斜效率为23.4%,激光单脉冲宽度为24.4 ns,单脉冲能量为0.1 mJ,单脉冲峰值功率为4.3 kW,X方向的光束质量因子为4.3,Y方向的光束质量因子为3.2。     

高压熔体法生长高质量CdSe单晶

CdSe晶体是一种性能优异的非线性光学材料,但目前常规的生长方法很难生长出高质量单晶。本实验在理论推导的基础上,采用高压熔体法生长出了较大尺寸的CdSe晶体棒,并采用X射线衍射仪、能谱分析仪、腐蚀坑观察、Fourier变换红外光谱仪对单晶性能进行表征。结果表明:高压熔体法生长的CdSe单晶组分接近理想化学计量比(CdSe_(0.989)),且具备结构完整、位错密度小(10~4/cm~2)、结晶质量高(FWHM≤0.1°)、吸收系数低(0.03cm~(-1)以内)等优点,有望用于非线性光学频率转换实验。     

红外非线性晶体GaSe的合成、生长与性能

针对高品质红外非线性晶体GaSe难以生长、加工的问题,研究了垂直布里奇曼法籽晶定向生长技术。制备出20 mm×50 mm完整单晶,探索了加工工艺,对样品进行了粉末衍射,能谱等测试,晶体在1.06~15μm波段吸收系数约为0.05~0.16 cm-1,完整性、光学质量均较好。演示了9.3~10.6μm波段的CO2激光倍频实验,输出4.65~5.3μm对应倍频光。     

水平温梯冷凝法生长ZnGeP_2单晶

采用高纯(6mol/L)Ge、Zn、P单质为原料,按化学计量比并富P 0.2%配料,通过双温区法合成ZnGeP2多晶粉料,再用水平温梯冷凝法(HGF)生长出尺寸达10mm×20mm×80mm的单晶棒。对单晶进行了X射线衍射、红外透过率、热导率等测试,测试结果表明;单晶完整性好,红外透过率较高;5mm厚晶片(未退火、镀膜)在2～8μm范围内平均透过率可达54%以上;在室温附近(297.34K)热导率为35.89W/(m.K)。     

新型长波红外非线性晶体PbIn6Te10的生长

新型长波红外非线性晶体PbIn6Te10具有透光波段宽(1.3~31μm)、非线性系数大(d11=51 pm/V),双折射适宜(~0.05)等优点,在14~25μm乃至25μm以上波段具有较大应用潜力。文中通过相图分析结合具体实验,筛选出较合适的组分配比,并采用高温单温区法合成多晶,布里奇曼法生长出尺寸φ11 mm×55 mm的单晶棒。对生长的PbIn6Te10晶体进行X射线衍射、摇摆曲线、透过率等测试,结果表明,晶体为三方结构,晶格常格为a=b=1.496 1 nm,c=1.825 7 nm,生长出的单晶结晶性较好,半高宽(FHWM)约0.253°,2.5~25μm波段晶体的平均透过率在50%以上,对应收系数处于0.3~0.6 cm-1之间。     

GaSe晶体的掺S生长及性能研究

当生长掺S的GaSe单晶时, 熔体的强烈对流和溶质扩散使得生长出大尺寸的晶体较为困难。本实验采用改进的Bridgman炉, 并结合坩埚旋转技术, 成功生长出了较大尺寸的GaSe_0.89S_0.11单晶体(ϕ20×60 mm³)。采用X射线粉末衍射仪、能谱仪、纳米压痕仪和傅里叶红外光谱仪测量其结构、成分、机械和光学性质。测试结果表明, 质量分数为2.38%的 S掺杂的GaSe晶体(GaSe_0.89S_0.11)没有发生结构相变; 它的机械性能得到了明显的改善, 同时光学性能也得到了一定的提高。