"非线性晶体材料调研及光学应用发展"
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更新于2024-01-10
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常用的非线性晶体材料有磷酸氧钛钾(KTP)晶体、偏硼酸钡(BBO)晶体、三硼酸锂(LBO)晶体、硼酸铯锂(CLBO)晶体、三硼酸铋(BIBO)晶体、氟硼酸铍钾(KBBF)晶体、周期极化铌酸锂(PPLN)晶体、砷酸钛氧钾(KTA)晶体、砷化锌(ZnSe)晶体和磷化锗锌(ZGP)晶体。
这些非线性晶体材料的研究对激光技术的发展起到了促进作用,拓宽了激光技术的范围。在非线性晶体中,光波的传播受到以下基本方程的影响:光频电场使晶体发生电极化,介质的电极化强度与光频电场之间存在非线性高次项关系。
高亮度激光的光频电场使得非线性高次项的极化强度无法被忽略,从而出现了非线性光学现象,如二次谐波产生(SHG)和三次谐波产生(THG)。根据电场理论,介电常数是表征介质电学特性的重要参数。在各向同性介质中,电位移矢量D和电场矢量E满足一定的关系。
磷酸氧钛钾(KTP)晶体是一种非常重要的非线性晶体材料,广泛应用于激光技术领域。它具有很高的非线性光学系数和良好的光学品质,可用于频率加倍、光学参数振荡器和光参量放大器等应用。偏硼酸钡(BBO)晶体也是常用的非线性晶体材料,具有宽光谱范围、大非线性系数和优异的光学性能,广泛应用于激光雷达、医学成像和光通信等领域。
三硼酸锂(LBO)晶体在非线性光学领域也有重要的应用。它具有较高的非线性光学系数和较低的色散,可用于激光频率加倍、同步光学振荡和超快激光等应用。硼酸铯锂(CLBO)晶体具有较大的非线性光学系数和良好的热光稳定性,可用于高功率激光系统中的技术需求。
三硼酸铋(BIBO)晶体和氟硼酸铍钾(KBBF)晶体是新型的非线性晶体材料,具有优异的非线性光学性能,被广泛应用于高功率激光器、高能量激光器和激光器三次谐波产生等领域。周期极化铌酸锂(PPLN)晶体可用于频率加倍和光参量振荡等应用,砷酸钛氧钾(KTA)晶体可用于高功率激光器和激光器三次谐波产生等应用。
砷化锌(ZnSe)晶体和磷化锗锌(ZGP)晶体是近红外和中红外波段非线性光学器件的重要材料。它们具有较大的非线性光学系数和良好的光学特性,可用于激光雷达、目标探测等领域。
总之,常用的非线性晶体材料在激光技术的发展中起到重要的推动作用,拓宽了激光技术的应用范围。随着技术的不断发展和研究的深入,相信非线性晶体材料将在未来的光学领域中发挥更大的作用。
2022-06-24 上传
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