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(共12张PPT)
有机非线性光学晶体
有机非线性光学晶体
分子的可剪裁性质
范德瓦耳斯键和氢键 熔点较低，硬度较小
非线性光学系数高
双折射率过大、接收角小、非线性光学系数与透光波段矛盾、熔点低、易潮解
比无机晶体高1-2个数量级的非线性光学系数，大光损伤阈值（GW/cm2），超快响应时间（亚皮秒至飞秒）
有机非线性光学晶体
甲酸盐类晶体
LAP晶体、DLAP晶体
有机非线性光学晶体分子工程学、有机非线性光学效应电荷转移理论模型
MHBA晶体：半导体激光器直接倍频晶体
金属有机络合物（配合物）非线性光学晶体，集无机与有机非线性光学晶体与一身
问题:大波导传播损耗等
非线性光学晶体材料发展展望
1.红外波段、尤其是远红外波段非线性光学材料晶体
2.真空紫外非线性光学晶体
3.新型电光和新型光折变晶体
4.激光自倍频晶体
1.红外波段、尤其是远红外波段
非线性光学材料晶体
用于宽带红外参量振荡器的少，
半导体型的虽然透光波段宽，
但光损伤阈值低，晶格缺陷
运用晶体结构与性能间相互关系，
采用分子工程学方法，
探索高光损伤阈值的红外波段的非线性光学晶体
2.真空紫外非线性光学晶体
BBO、LBO、CBO、CLBO紫外区截止波长不够短
KBBF紫外区截止波长155nm，强烈层状生长习性，难生成体块晶体
SBBO、TBO、KABO、BABO等
其中KABO光学均匀性好，无毒，易于生成体块晶体
3.新型电光和新型光折变晶体
不需要考虑光波的相位匹配所要求的晶体结构最佳化问题
晶体所需要的透明窗口减少到一种波长
生色团嫁接于主体聚合物、极化聚合物
光折变缺少定量的理论解释
4.激光自倍频晶体
没有商业化
晶体质量不过关
非线性光学晶体材料的应用
1.激光变频晶体
2.电光晶体
3.光折变晶体
4.准相位匹配（QPM）谐波器件的发展
1.激光变频晶体
激光变频是光参量作用过程，光波和光学介质之间能量动量守恒能量交换只表现在参与非线性相互作用的各个光波之间 相位匹配，光学介质对光波不产生共振吸收
1.1二次谐波发生（SHG），又称倍频
1.2三次谐波发生（THG）
1.3四次谐波发生（4HG）
1.4五次谐波发生（5HG）
1.5和频发生（SFG）
1.6差频发生（DFG）
1.7光参量振荡（OPO）
1.8光参量放大（OPA）
几种重要的激光变频晶体材料
BBO晶体
应用于Nd：YAG，Nd：YLF激光的SHG、THG、4HG和5HG； 染料激光用于SHG、THG、混频；紫翠玉激光用于SHG、THG、4HG；BBO-OPO、BBO-OPA；氩离子、铜激光器、红宝石激光倍频
LBO晶体
应用于Nd：YAG，Nd：YLF，Nd:YAP激光的SHG、THG；钛宝石激光的倍频；高功率的Nd:YAP激光（1340nm）的SHG、THG等
KTP晶体
对Nd掺质激光的SHG，输出绿/红色激光；对Nd掺质激光和二极管激光的SFM，输出蓝色激光等

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