新型紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7倍频特性研究

模拟计算了新型紫外光学晶体K2Al2B2O7的Ⅰ类、Ⅱ类倍频的相位匹配角、有效非线性系数,得到了其倍频的最短极限基频波波长和最大有效非线性系数,得到了其Ⅰ类、Ⅱ类倍频的走离角、允许角和允许波长的理论曲线.从理论上证明了K2Al2B2O7晶体是优质的新型紫外非线性光学晶体.

光学晶体K2Al2B2O7相位匹配参量放大研究

对K2Al2B2O7（KABO）晶体的相位匹配飞秒激光参量放大（OPA）特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了Ⅰ型、Ⅱ型参量放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于一定波长的抽运光，存在一定的非共线入射角对应一定波长的信号光。在KABOⅠ型参变条件下，非共线角的引入使相位匹配角增大。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。

无氧气氛中生长K2Al2B2O7晶体及其性质的研究

本文采用助熔剂法在无氧气氛的条件下成功生长出了大块透明的紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7。这种方法有效地克服了晶体在紫外区域产生的非本征光吸收,顺磁共振谱测试表明,晶体中Fe杂质已经降低到不影响紫外透过的水平。XRD物相鉴定证明得到了K2Al2B2O7纯相,但晶体生长过程中容易形成光散射颗粒,降低了晶体的激光损伤阈值。对晶体进行化学腐蚀,采用金相显微镜观察发现有光散射颗粒的KABO晶体表面有许多腐蚀坑,而无光散射颗粒的晶体没有腐蚀坑。最后讨论了KABO晶体中光散射颗粒形成的原因以及消除的办法。

紫外倍频新晶体K_2Al_2B_2O_7的合成与生长

本文以高温固相反应合成了K2 Al2 B2 O7(KABO) ;以自发成核的方法探索了KABO晶体生长的助熔剂体系 ,NaF为KABO晶体生长的最适宜助熔剂体系 ,适宜配比为KABO∶NaF =1∶2 ,讨论了籽晶方向对晶体生长的影响 ,[110 ]方向是KABO晶体生长的最佳籽晶方向 ;运用顶部籽晶生长技术以NaF为助熔剂成功生长出尺寸达 5 0mm× 2 0mm× 17mm ,重

紫外倍频晶体K_2Al_2B_2O_7的生长与性能

研究了溶液配比和降温速率对K2Al2B2O7(KABO)晶体生长的影响,发现NaF与KABO的适宜比例为2:1,晶体生长的合适降温速率为(0.1～5)℃/d,NaF为合适助熔剂.籽晶的取向也影响晶体的质量,[110]方向是KABO晶体生长的最佳生长方向;采用顶部籽晶技术,以NaF为助熔剂可生长出尺寸为50 mm×20 mm×17mm、重30 g的高光学质量KABO透明单晶.晶体对波长2500nm以上的光表现出各向异性吸收,紫外截止边为180 nm.用V型棱镜法测出的KABO晶体折射率拟合出了Sellmeier方程,计算了SHG相位匹配范围,一类相位匹配最短倍频波长为225.5 nm.KABO晶体的266 nm SHG相位匹配角为58.1°.长度为3.6 mm的晶体Nd:YAG激光器四倍频输出能量转换效率为12.3%.

光学晶体K_2Al_2B_2O_7用于全固态紫外激光器的理论研究

讨论了(KABO)晶体的折射率与群速指数随光波长参数的变化。基于非线性光学晶体的谐波理论,详细分析比较了KABO晶体倍频和三倍频的频率变换特性。得到了LD泵浦的调QNd:YAG激光器在Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配下的倍频,三倍频、四倍频的相位匹配角、有效非线性系数、光波走离角等参量。

K_2Al_2B_2O_7-NaF体系的热分析研究

用热分析的方法研究了KABO-NaF体系的物相关系,提出了KABO-NaF体系的赝二元相图。KABO和NaF可以形成低共熔体系,D KABO含量约30％时低共烙温度约为79℃。KABO在体系中的摩尔百分含量为30％～40％之间为KABO结晶区。KABO-NaF体系在500℃左右发生一个放热过程,675℃左右有一个复杂的吸热相变过程。

3种光学晶体II型相位匹配光参量放大特性的比较研究

分别利用Nd∶YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲为泵浦光源,对3种非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO),β-Ba2O4(BBO)产生激光II型非线性光参量放大相位匹配特性进行了理论计算和分析,讨论了共线以及非共线情况,计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度.计算结果对3种晶体用于II型相位匹配光参量放大提供了理论依据.

紫外非线性光学晶体K_2Al_2B_2O_7混频特性分析

研究了新型紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO)的频率变换特性,从理论上分析了KABO晶体混频相位匹配角、有效非线性系数、光波走离角、允许角和允许波长等参量与光波长参数之间的关系.这对新型KABO晶体用于产生紫外激光的实验研究提供了理论依据.

3种非线性光学晶体光参量放大相位匹配特性的比较研究

利用Nd：YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲，对3种非线性光学晶体K2Al2B2O3（KABO），CsLiB6O10（CLBO）和β-BaB2O4（BBO）产生宽频带的飞秒激光I型非线性光参量放大相位匹配特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于这3种晶体，都能够产生宽频带的飞秒脉冲激光。增大非共线角，相位匹配带宽增加。在相同的条件下，CLBO晶体具有最宽的波长可调谐范围，CLBO晶体相位匹配特性优于KABO晶体，KABO晶体优于BBO晶体。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。