新型光学晶体KABO的非线性频率变换特性

简述了新型非线性晶体KABO的光学特性 根据相位匹配角公式、非线性有效系数公式、走离角公式和允许角公式 ,详细计算了KABO晶体倍频时的相位匹配角、非线性有效系数、倍频时谐波走离角、允许角随波长变化的理论曲线 特别是对LD泵浦掺钕的全固态激光器 5 32nm输出时 ,得到了KABO晶体采用I类相位匹配进行四倍频的相位匹配角、非线性有效系数、倍频时谐波走离角、允许角分别为 :5 8.1°、0 2 5 4× 10 - 12 m/V、2 .8°、1 82 33mrad·mm ;并将该晶体与目前可应用于紫外倍频的晶体比较 ,在考虑走离效应的情况下 ,研究了四倍频转换效率随KABO晶体长度。

K_2Al_2B_2O_7(KABO)晶体的倍频性质

研究了KABO晶体的倍频性质 ,包括相位匹配角、非线性光学系数、容限角、走离角等 .当基频光为 6 .5mJ的10 6 4nm皮秒激光时 ,KABO晶体的倍频输出为 1.92mJ,相应转换效率为 2 9.5 % ,其有效非线性光学系数约为 0 .4pm V .

单轴晶体Ⅰ类相位匹配时的转换效率分析

在考虑了二次谐波的吸收对转换效率影响的情况下,由光在介质中的波动方程,推导出负单轴晶体Ⅰ类相位匹配时平面二次谐波的耦合波方程和二次谐波转换效率的理论公式。在此基础上,再考虑走离效应的影响,给出了二次谐波转换效率的理论公式。根据这些公式,以负单轴晶体K2Al2B2O7(KABO)为例,对二次谐波的转换效率进行了数值计算。结果表明:考虑二次谐波的吸收时,存在倍频晶体长度的最佳值,当倍频晶体取该值时,二次谐波的转换效率最高;走离效应的存在使二次谐波的转换效率降低。

K_2Al_2B_2O_7晶体四倍频特性理论研究

基于非线性光学晶体的谐波理论,采用龙格-库塔数值模拟方法计算模拟,详细分析了不同条件下生长的KABO晶体的四倍频频率变换特性。在高重频、高平均功率条件下,进一步分析了不同KABO晶体倍频转换效率与晶体长度的关系和在一定晶体长度下输出与输入功率的关系。理论与已有实验结果对比证明KABO晶体是一种可实现大功率266 nm紫外光输出、实现实用化的紫外倍频晶体。

K_2Al_2B_2O_7晶体的生长及助熔剂对紫外吸收的影响

使用KF-Al2O3-B2O3和NaF-Kn+2O[PO3]n两种助熔剂体系生长K2Al2B2O7晶体。测量了不同配比时的挥发度和所得晶体的透过光谱等,对不同助熔剂体系进行对比。结果表明,合适比例的KF-Al2O3-B2O3体系适合于KABO晶体的生长,得到的晶体相比于NaF助熔剂体系避免了Na+进入晶体取代K+的问题;NaF-Kn+2O[PO3]n体系中多聚磷酸盐的加入有助于降低KABO晶体在200～300nm的紫外吸收。

KABO晶体生长形态演化机理的分析

用高温晶体生长实时观察装置,发现了KABO晶体生长形态随着生长体系过饱和度的增大从六方形态逐渐向三角形态过渡,然后又从三角形态逐渐向六方枝蔓晶形态过渡的过程.通过KABO生长溶液高温拉曼谱的测试结果,证明了溶液中存在[BO3]3-三角形、[AlO4]5-四面体生长基元.运用负离子配位多面体生长基元理论模型,分析了KABO晶体上述生长形态演化的机理.发现KABO的生长形态是由其内部结构和生长基元共同决定的,在不同过饱和度溶液中,KABO生长基元的种类和维度将会发生变化,由此相应引起了KABO的生长形态从六方形态到三角形态,又从三角形态向六方枝蔓晶形态的演变过程.