大尺寸高质量三硼酸铋单晶生长及其频率转换

借助于顶端籽晶溶液法,采用[110]和[111]方向籽晶生长了大尺寸高质量三硼酸铋(BiB_3O_6,BIBO)单晶,尺寸为30mm×30mm×40mm,最大晶体质量接近100g。用X射线衍射和偏光显微镜确定折射率主轴方向与结晶轴方向x//b,(y,c)=47.2°,(z,a)=31.6°。根据折射率色散方程计算了位相匹配方向,实验确定1064 nm激光倍频方向(168.9,°90°),三倍频方向(146.4°,90。),946 nm激光的倍频方向(161.9°,90°)。以2.4 mm和6 mm长BIBO晶体实现了1064 nm激光的倍频和三倍频,效率分别为67.7％和39.5％(10 Hz,35 ps);以5 mm长的BIBO晶体分别在钛宝石激光器和LD泵浦Nd:YAG准连续激光器实现了946 nm到473 nm的激光输出,总效率分别为5.2％和4.8％,后者采用10 mm的LBO晶体作对比,其总效率为2.7％。讨论了晶体生长中遇到的主要问题及其解决办法,并指出BIBO的抗光损伤阈值是值得重视的问题。

非线性光学晶体三硼酸铋的拉曼光散射

结构分析表明非线性光学晶体三硼酸铋BiB3 O6的晶胞参数为a1=0 .7116nm ,a2 =0 .4993nm ,a3 =0 .65 0 8nm ,β =10 5 .62° ,每个初基晶胞含有二个分子。在不同几何配置下的激光拉曼光谱观察到了晶体中硼氧四面体和硼氧三角形的特征晶格振动和振动模的分裂。拉曼光谱表明晶体的内部结构有很强的各向异性 。

硼酸铋玻璃中Er3+和Yb3+的光谱特性

采用熔体冷却法制备了单掺Er3+和Yb3+的硼酸铋玻璃,并利用理论方法计算了硼酸铋玻璃中Er3+和Yb3+的光谱参数.详细分析了硼酸铋玻璃中Er3+和Yb3+离子光谱参数与玻璃组成和掺杂浓度的关系,并研究了Yb3+离子的辐射陷阱效应.实验表明,掺Er3+和Yb3+的硼酸铋玻璃是一种具有潜在发展前途的固体激光器和光纤放大器用激光材料.

三硼酸铋(BiB_3O_6)晶体研究综述

本文综述了人们近年来对BiB3O6(BIBO)晶体生长、结构和性能等所取得的研究成果,通过多学科和多参数综合性质的研究,说明了BIBO晶体是一种新型高效非线性光学晶体。但作为一种新型高效非线性光学材料,有关BIBO的研究尚属于早期阶段,为了获得广泛的应用,应当进一步研究。

新型高非线性光学系数三硼酸铋(BiB_3O_6)晶体频率变换特性研究

理论计算了新型高非线性光学系数三硼酸铋晶体(BiB3O6)中的频率变换.分别给出了晶体中二次谐波产生(SHG)、三次谐波产生(THG)以及光参量振荡(OPO)的一类和二类相位匹配方向,以及相应的有效非线性光学系数(deff)随方位角的分布.给此类光学频率变换器件的设计以及检测提供了有益的参考.

三硼酸铋晶体及其高温熔体结构的拉曼光谱研究

测量了BiB3O6晶体从常温到熔融态的拉曼光谱,考察了其温致结构变化和预测了熔体的结构基元。同时,采用量子化学从头计算和密度泛函理论对拉曼光谱进行了计算和结构分析。结果表明,随着温度的升高,对包含阳离子Bi的外部晶格和[BO3]3-硼氧三角形基团结构的温致结构影响有限,却有效地削弱了[BO4]5-硼氧四面体基团结构,其松弛度增加,稳定性变差,并在熔体结构中彻底消失。研究表明BiB3O6熔体主要以硼氧六元环[B6O12]6-的形式存在,阳离子Bi起电荷平衡作用,其氧配位数为3,有别于晶体中的6。

低对称性非线性光学晶体硼酸铋(BIBO)的1064nm三倍频性质

采用高温溶液法成功生长出高光学质量的硼酸铋 (BIBO)晶体 ,尺寸达到 2 4mm× 19mm× 35mm ,质量为4 8g。对BIBO晶体进行了定向 ,并测量了该晶体的主轴折射率。讨论了BIBO晶体的 10 6 4nm三倍频性质 ,包括相位匹配角、有效非线性光学系数deff、容限角、走离角等。结果表明 ,BIBO晶体的最佳三倍频方向为 (137.7°,130°) ,其有效非线性光学系数值达到 3.6 0 pm/V ,属I类相位匹配。就主平面内的相位匹配方向而言 ,(14 6 .4°,90°)具有最大的有效非线性光学系数值 ,为 3.16pm/V。在 10 6 4nm的腔外三倍频实验中 ,(14 6 .4° ,90°)BIBO晶体的转换效率达到 39.5 % ,角度容限半宽为 0 .2 2mrad·cm ,该数值与 0 .175mrad·cm的计算值基本符合。由于(33.6°,90°)BIBO晶体的有效非线性光学系数较小 (0 .31pm/V) ,其三倍频转换效率小于 5 %。

新型非线性光学晶体硼酸铋(BiB_3O_6)的晶体生长和性能

利用顶部籽晶法生长了尺寸为 ４４ mm × ２４ ｍｍ × １０ ｍｍ，重 ２４．７ ｇ的 Ｂi Ｂ３Ｏ６单晶．对籽晶制备、单晶生长以及遇到的问题进行了详细的报道．利用四圆衍射仪测定了晶体结构：ａ＝７．１２０３（７）Ａ，ｂ＝４．９９４８（７）Ａ， ｃ＝ ６．５０７７（７）Ａ， β＝ １０５．５８６（８）°， Ｖ＝ ２２２．９３（５）Ａ３．利用分光光度计测试了 １９０～３２００ nm的透光波段，透过率为８０％左右．Ｂi Ｂ３Ｏ６是双轴晶体，利用偏光显微镜和Ｘ射线衍射仪，进行了晶体折射率主轴的定向工作，结果是： ｂ∥Ｘ，（ａ， Ｚ）= ３１．６°，（ｃ， Ｙ）＝ ４７．２°．利用 ｌ．０６μｍ光源获得了高达 ６７．７％的倍频转换效率，也得到了（１．０６＋０．５３２）μm→ ０ ．３５５μｍ的三倍频效应．ＢiＢ３Ｏ６晶体不潮解．

大尺寸优质三硼酸铋晶体及其蓝光输出

从以顶端籽晶法生长的大尺寸优质三硼酸铋 (BIBO)单晶体制备长为 5mm的Ⅰ类倍频器件 ,在准连续Nd∶YAG激光器中获得 2 16mW的蓝光输出 ,转换效率约为三硼酸锂 (LBO)晶体的 2倍。

掺钕三硼酸铋晶体(Nd:BiB_3O_6)的光谱性质

采用顶部籽晶法, 生长了掺钕的新型非线性光学晶体Nd:BiB3O6, 测量了该晶体的折射率, 并拟合了晶体的折射率色散参数. 同时还测量了晶体的室温吸收谱, 并与0.2 mol/L的 NdCl3溶液的室温吸收谱进行了分析比较. 根据Judd-Ofelt理论, 拟合出晶体场唯象强度参数: Ω2 = 0.1776 × 10-20, Ω4 = 0.1282 × 10-20, Ω6 = 0.1357 × 10-20 cm2. 计算了各能级的辐射跃迁几率AJ,J', 荧光辐射寿命τ, 荧光分支比βJ'， 振子强度fJ,J'等. 根据这些光学参量, 讨论了该晶体的部分性能和应用前景.

一种新型的硼酸盐晶体BiB_3O_6的二阶非线性光学行为的理论计算(英文)

利用化学键的观点 ,研究了一种新型硼酸盐晶体BiB3O6 的二阶非线性光学行为。计算结果表明 :该晶体确实具有很好的倍频性能。但是 ,它的性能还达不到目前实验报道的数值。从该晶体的结构特征出发 ,作者分析了所得出的结果 ,期待对该晶体性能做进一步测定。

BiB_3O_6晶体最佳生长方向的确定

非线性光学晶体BiB3O6属单斜晶系,晶体的极性生长严重。采用不同方向的籽晶,晶体的形状、尺寸、质量和生长速度有着很大的差异。为了确定晶体的最佳生长方向,热膨胀性能被考虑。通过分析热膨胀椭球,[101]方向被确定为最佳籽晶方向。在适合的高温溶液条件和工艺参数下,沿着该方向,成功生长了尺寸为30mm×30mm×40mm、重120g的BiB3O6晶体。

BIBO晶体非临界相位匹配的研究

为了研究BIBO晶体的非临界相位匹配的特点及应用,采用MATLAB编程的精确计算方法,在BIBO的热光色散方程的基础上,以波长为532nm的绿光作为抽运光,计算了BIBO在非临界相位匹配下的温度调谐、有效非线性系数和允许参量。计算得出,当匹配角θ=90°时,信号光的温度调谐范围为0.65μm～3.0μm;当信号光波长为670nm时,BIBO的差频Ⅱ类(B)相位匹配的最佳匹配条件为:T_m=22.3℃,=35°,d_(eff)=1.904pm/V。结果表明,BIBO的非临界相位匹配有望应用于激光电视等可见波段激光产品。

Er^(3+)单掺和Er^(3+)/Yb^(3+)双掺铋硼酸盐玻璃的研究

用高温熔融法制备了Er3 + 单掺和Er3 + /Yb3 + 双掺铋硼酸盐玻璃样品 ,测量了上述玻璃样品的吸收光谱 ,荧光光谱 ,荧光寿命以及红外透过率。对高浓度掺杂Er3 + 的铋硼酸盐玻璃中的浓度猝灭现象作出了解释。分析了Er3 + /Yb3 + 双掺铋硼酸盐玻璃样品中Yb3 + 离子对Er3 + 离子的敏化过程。研究发现Er3 + /Yb3 + 双掺铋硼酸盐玻璃在 1.5～ 1.6 μm波段有宽达 81nm的荧光半峰全宽。实验还发现在熔制过程中通入氧气对其荧光寿命和红外透过率都有明显的提高。由于该玻璃材料表现出较好的物化性能。因此该材料可望成为宽带光纤放大器的适宜的基质材料。

BiB_3O_6晶体的研究概况

作者综合评述了具有优良非线性光学效应的新型硼酸盐晶体 -BiB3 O6(BIBO)的研究进展 。

Bi_4B_2O_9对(Ca_(0.2)Sr_(0.05)Li_(0.375)Sm_(0.375_)TiO_3陶瓷烧结和微波介电性能的影响

采用传统固相法制备(Ca0.2Sr0.05Li0.375Sm0.375)TiO3钙钛矿微波介质陶瓷,研究了Bi4B2O9对(Ca0.2Sr0.05Li0.375Sm0.375)TiO3陶瓷微波介电性能的影响,利用X射线衍射仪、扫瞄电子显微镜和矢量网络分析仪对其晶体结构、显微组织和微波介电性能进行了研究。结果表明:掺10%Bi4B2O9的(Ca0.2Sr0.05Li0.375Sm0.375)TiO3陶瓷,其烧结温度由1 300℃降至1 080℃。当添加3.5%Bi4B2O9时,其最佳烧结温度为1 150℃,陶瓷的微波介电性能最佳(相对介电常数εr=116.9;品质因数Q×f=3 500GHz;频率温度系数τf=1.2×10-6/℃)。

Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3低熔点封接玻璃的烧结特性(英文)

利用X射线衍射、扫描电子显微镜对Bi2O3-ZnO-B2O3系统低熔点玻璃的烧结性能、结晶特性以及烧结后玻璃试样的结构进行了研究。结果表明:随着B2O3含量的增加,玻璃的转变温度与软化温度都随之提高,影响了玻璃的烧结。Bi2O3-ZnO-B2O3系统低熔点玻璃粉末的烧结有黏性液相参与,使得玻璃试样的致密化更加有效,效率更高。当B2O3含量为5.24%(以质量计)时,玻璃的析晶倾向增大,试样中析出了Bi24B2O39晶相。当温度继续升高时,试样的烧结收缩出现了"滞缓",有大量的液相出现,且在表面张力的作用下出现了流散。