BBO 晶体中位错的无损观察

用λ=532nm 的 Q 开关 Nd:YAG 的 SHG 光束为光源的光散射层析法,可以无损地观测BBO 晶体中位错的形态。适当地选择入射光束的直径和方向,可以看到衬度很好的 Frank—Read位错圈和三维 Frank 网络。为 BBO 晶体生长工艺及缺陷研究提供了一种有效的手法。

BBO晶体中位错的研究

位错是BBO晶体中的主要缺陷。用λ=532nm的Q开关Nd:YAG的SHG(Second Harmonics Generation)为光源的LST法(Light Scattering Tomography),可以无损地观测晶体中的位错形态。BBO晶体中的位错形态为空间型的麻绳花样的三维网络。位错线上级饰有许多外来杂质。

BBO晶体中有害杂质与光损伤

在光学参量振荡和Nd :YAG激光器的 2、3、4、5次倍频中 ,BBO晶体是非常重要和实用的非线性光学材料。由于非线性光学效应中的倍频转换效率与基频光束的光功率密度成正比 ,所以加大泵浦光的光功率密度可以增大倍频光的输出 ,但是这样做的结果往往会导致倍频晶体的破坏。提高BBO晶体的光损伤阈值 ,避免在高功率激光系统中晶体被激光损坏是个值得考虑的问题。BBO晶体的光损伤与晶体结构的不完整性有很大的关系。光损伤很大程度是由有害杂质引起的 ,沉淀在位错线上的外来有害杂质对激光的共振吸收会导致晶体的破坏 ,例如 :Fe、Pb、Ca等杂质在 1 0 6 4nm及 5 32 .1nm附近就有一个吸收峰 ,可对二倍频器件构成威胁。BBO晶体在紫外波段的损伤阈值 (比如在 35 4.7nm)比在可见与近红外波段低很多。这是因为Ca、Sr、Fe、Ti等杂质在 34 5 .7nm附近也有一个吸收峰 ,对 1 0 6 4nm的三倍频器件的威胁是很大的。本文叙述了BBO晶体光损伤的特点 ,讨论了有关杂质对光损伤的影响。

KDP晶体的杂质与光学性能分析

测量常规方法与快速方法生长的非线性光学 KDP晶体紫外及近红外波段透射光谱性能 ,并测定了晶体不同生长区域杂质的含量 ,通过对实验结果的分析比较讨论了影响晶体紫外透过性能的因素 ;采用多脉冲平均方式测量了不同方法生长的晶体在 1 0 64 nm及 53 2 nm皮秒激光脉冲作用下的晶体损伤阈值 ,晶体的体吸收系数与晶体抗损伤能力的对应关系表明晶体内部的杂质与缺陷存在着明显的光吸收 ,从而降低了晶体对高能量脉冲的负载能力。

三硼酸锂晶体中负晶的观察

采用光学显微镜、X射线形貌术以及激光散射层析等方法,对新型非线性光学材料三硼酸锂晶体中的一种特殊的包裹体——负晶进行观测和研究,揭示了它的本质和组成,探讨了它的形成机理。