红外非线性光学晶体材料AgGaGeS4激光实验参数的模拟计算

在小信号近似下，对红外非线性光学晶体AgGaGeS4的非线性性质进行研究。模拟计算了钛宝石0．8μm，Nd：YAG1．064μm泵浦下，Ⅰ类AgGaGeS4-OPO在XZ调谐面上的相位匹配情况，晶体波长调谐范围可达0．90-11．4μm，调谐角19．7—59．3°，有效非线性系数随匹配角增大而逐渐降低。另外也计算了晶体激光倍频波波长和相位匹配角的关系，晶体调谐角度范围0～62°，波长1．5—10．6μm，同时对倍频允许角及非临界准相位匹配（NCPM）下的情况也进行了探讨。所得结果可预测其非线性性质，并对探索AgGaGeS4晶体用于特定波长激光器，设计新波段提供了理论依据。

AgGaGeS_4晶体生长及性能研究

采用竖式布里奇曼法成功生长出大尺寸30mm×80mm的AgGaGeS4单晶。X射线摇摆曲线测试结果表明该单晶结构完整。单晶元件在1.5～9.6μm波段平均吸收系数约为0.25cm-1,其中6.7～7.8μm波段小于0.02cm-1。制备的Ⅰ型相位匹配晶片元件(切角θ=43.5°,φ=0°,尺寸7mm×7mm×2.7mm),在中心波长8.0305μm基频光泵浦下,倍频输出了4.0153μm红外激光,实验测得其实际相位匹配角为42.2°。利用波长2.05μm、脉冲宽度20ns的激光光源,测得其激光抗损伤阈值为270MW/cm2。结合相图及温场分布对晶体生长过程中的关键问题进行了分析。

Ge-Ga-S-AgCl硫卤微晶玻璃的二阶非线性光学效应

在275℃(Tg-40℃),将47.5GeS2-17.5Ga2S3-35AgCl硫卤玻璃保温6～48h后,获得了具有二阶非线性光学效应的硫卤微晶玻璃。X射线衍射(XRD)、可见-近红外透射光谱、扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,有AgGaGeS4微晶析出并均匀分布在整块微晶玻璃中。采用Maker条纹测试方法,研究了微晶玻璃中二次谐波产生(SHG)的效应,其产生的原因主要归结于微晶玻璃中析出的AgGaGeS4非线性光学晶体。获得的Maker条纹图形状是没有干涉条纹的圆形突起包络。当基频光入射角在0°左右时,二次谐波的强度出现最大值。最大的二次谐波相对强度值可达α-SiO2单晶的1/3。这种微晶玻璃极有希望应用于红外光谱区的光电调制领域。