晶體型無機非線性光學材料的相關介紹
發表日期:2015-04-27 發布者:廈門益唯特玻璃有限公司 [返回]
晶體型無機非線性光學材料的相關介紹
在二次非線性光學材料應用上,無機材料很長時間處于主要地位,取得了巨大的進展,至今已在許多裝置中獲得應用[4-6]。與有機材料比,無機材料通常更穩定,它們中許多材料都允許各向異性離子交換,使之可用于導波器材料,并且它們都有比有機材料純度更高的晶體形式。其中包括KTP(KTiO-PO4)型材料、KDP(KH2PO4)型材料、鈣鈦礦型(LiNbO3、KNbO3等)材料、半導體材料(Te、Ag3AsS3、CdSe等)、硼酸鹽系列材料(包括KB5、BBO、LBO和KBBF)等,另外還有如沸石分子篩基材料、玻璃型和配合物型材料等。
2.1.1KDP型晶體
主要包括KH2PO4和四方晶系的一些同構物及其氘代物晶體等。此類晶體生長簡單,容易得到高質量的單晶,能夠得到90°的相位匹配,適合于高功率倍頻。雖然它們的非線性系數較小,但在高功率下并不妨礙獲得高的轉換效率。
2.1.2KTP型晶體
主要包括KTiOPO4以及正交晶系的同構物等。KTP晶體具有非線性系數大,吸收系數低,不易潮解,很難脆裂,化學穩定性好,易加工和倍頻轉換效率高等優點,是一種優良的非線性光學晶體,但紫外透過能力差限制了它在紫外區的應用。
2.1.3硼酸鹽晶體
如偏硼酸鋇(BBO),三硼酸鋰(LBO)等。此類晶體的共同特點是紫外透光范圍特別寬。其中BBO和LBO的優點是非線性系數大,轉換效率高,透光范圍寬,光損傷閾值高,化學穩定性好和易于機械加工。
2.1.4半導體材料
如Te、Ag3AsS3、CdSe,GaP,GaAs,α-SiC和β-SiC等,通過調節材料的能隙,有效地改變電子的躍遷幾率,從而控制材料的非線性光學響應。此類材料大多具有較高的非線性光學系數,缺點是晶體質量不高,光損傷閾值太低。