非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料之一,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础,其发展程度与激光技术的发展密切相关。

  非线性光学晶体材料可以用来进行激光频率转换,扩展激光的波长;用来调制激光的强度、相位;实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵浦相位共轭等等。所以,非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料,各发达国家都将其放在优先发展的位置,并作为一项重要战略措施列入各自的高技术发展计划中,给予高度重视和支持。

  伴随着激光技术从上世纪六十年代发展至今,非线性光学晶体也得到长足的发展,从最初的石英倍频晶体开始,不断涌现出铌酸锂(LiNbO3—LN)、磷酸二氢钾(KH2PO4—KDP)、磷酸二氘钾(KD2PO4—DKDP)、碘酸锂(LiIO3—LI)、磷酸氧钛钾(KTiOPO4—KTP)、偏硼酸钡(-BaB2O4—BBO)、三硼酸锂(LiB3O5—LBO)、铌酸钾(KNbO3—KN)、硼酸铯(CSB3O5—CBO)、硼酸铯锂(LiCSB6O10—CLBO)、氟硼酸钾铍(KBe2BO3F2—KBBF)以及硫银镓(AgGaS2—AGS)、砷镉锗(CdGeAs—CGA)、磷锗锌(ZnGeP2—ZGP)等非线性光学晶体,广泛应用于激光倍频、和频、差频、光参量放大以及电光调制、电光偏转等。比较有代表的例子是:用LN制作的光波导器件及调制器件,已广泛应用于光通讯;利用KTP晶体的商业内腔倍频YAG激光器,其绿光输出可达几百瓦;用CBO和频的YAG三倍频激光器,355nm输出已达17.7瓦;用CLBO四倍频的YAG激光器,266nm紫外光输出已达42瓦;用KBBF直接六倍频已获177.3nm的深紫外激光;使用KTP、BBO、LBO的光参量振荡器,其调谐范围覆盖了可见光到4.5m波段,并实现单纵模运转。

  就非线性光学晶体、器件及应用整个领域的科技水平来看,发达国家如美国、英国等居于世界前列,从最初的原理提出、新材料的探索、器件的开发,他们都作出了重要的贡献。在非线性晶体材料的生产上,日本、中国、和前苏联的一些国家如俄罗斯、乌克兰、立陶宛等,占有重要的地位,而美国和欧洲一些国家则主要侧重于非线性晶体器件及设备的制造。我国在非线性光学晶体领域占有重要的地位。

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