非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br的生长与光电性能研究

采用顶部籽晶溶液生长法成功生长出尺寸为42 mm×20 mm×18 mm的高光学质量的紫外非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br(KBB)。根据其结构对称性要求,将KBB晶体定向加工成不同的器件切型,系统表征其光电性能。对KBB晶体电弹常数进行了系统的表征,受微观结构影响,压电常数各向异性较大,最大的压电常数d 33=6.69 pC/N。KBB晶体具有良好的激光频率变换、电光及压电性能,在光电子领域显示出潜在的应用前景。

非线性光学晶体BaBPO_5的生长、结构研究

本文采用顶部籽晶高温溶液法 ,以Li4P2 O7为助熔剂 ,生长了大尺寸BaBPO5单晶。进行了BaBPO5晶体的结构测定 ,结果表明该晶体属三方晶系 ,空间群 :P32 2 1,晶胞参数为a =b =0 .7132 9(10 )nm ,c =0 .70 36 8(14 )nm ,α =β =90° ,γ =12 0°,Z =3。该晶体结构中沿 [0 0 1]方向存在BO4四面体链 ,每一个硼氧四面体用它的两个顶点分别与两个PO4四面体相连组成螺旋状的链。硼氧四面体、磷氧四面体和钡氧多面体结合在一起形成一个三维网络结构。同时 ,对BaBPO5的粉末倍频效应进行了研究。

LBO晶体的超精密加工工艺研究

采用Logitech PM5精密研抛机,通过机械抛光和化学机械抛光方法超精密加工LBO晶体;详细研究了LBO晶体的超精密加工工艺,并观察研磨和抛光等加工过程后的晶体表面形貌;研究抛光液和抛光垫在抛光中对LBO晶体表面微观形貌的影响。使用Wkyo激光干涉仪测量平面度,光学显微镜观察表面宏观损伤,原子力显微镜测量表面粗糙度和观察微观形貌。通过实验,实现高效率、高精度、高质量的LBO晶体的超精密加工,得到了LBO晶体的超精密加工工艺;超精密加工后晶体的表面粗糙度<0.2nm RMS,表面平面度<λ/10(λ=633nm),微观损伤少。

BaBPO_5晶体的生长研究

本文采用顶部籽晶高温溶液法 ,以BPO4 -NaF为助熔剂 ,生长了BaBPO5单晶。生长参数 :液面以下温度梯度为 1.5℃ /cm ,液面上温度梯度为 10℃ /cm ,晶体旋转速度 30r/min ,降温速率 0 .5 - 1℃ /d ,可获得尺寸为 30mm×2 0mm× 15mm的BaBPO5单晶。测定了所获单晶及其挥发物的X射线粉末衍射图谱 。

深紫外非线性光学晶体及全固态深紫外相干光源研究进展

全固态深紫外相干光源在前沿科学、高技术等领域均有重要应用。产生全固态深紫外相干光源的一种有效而可行的技术途径是将商业化的可见、近红外全固态激光作为基频光源,通过非线性光学晶体的多级变频技术产生深紫外激光。本文系统地介绍了深紫外非线性光学晶体及全固态深紫外相干光源的研究进展。主要以KBBF晶体为代表,详细介绍了发现KBBF晶体的过程,晶体生长技术,棱镜耦合器件技术,KBBF晶体的主要光学性质以及产生深紫外相干光源的能力,同时证实了KBBF晶体是目前能使用直接倍频方法实现深紫外激光输出的非线性光学晶体。此外,文中还详细介绍了基于KBBF晶体及棱镜耦合技术的深紫外相干光源的应用情况,尤其是在超高分辨率光电子能谱仪方面的应用及取得的重要成果。最后,展望了深紫外非线性光学晶体及全固态深紫外激光技术的发展方向。

KBBF深紫外非线性光学晶体最新研究进展

本文系统介绍了我国KBBF深紫外非线性光学晶体的最新研究进展。包括从KBBF晶体的发现历程,KBBF晶体生长、棱镜耦合器件技术的发展,以及产生深紫外相干光源的能力,到这些深紫外相干光源的应用,尤其在超高分辨率光电子能谱仪方面的应用及最新研究成果。

近化学计量比铌酸锂晶体的研究进展

介绍了近化学计量比铌酸锂晶体的主要生长方法及其特点,总结了近化学计量比铌酸锂晶体的主要性能,通过与同成分铌酸锂晶体的比较,指出了近化学计量比铌酸锂晶体的主要应用优势,明确了该类晶体今后的研究重点。

非线性光学晶体CsB_3O_5研究进展

非线性光学晶体CsB3O5(CBO)具有大的非线性光学系数、优秀的紫外波段透过能力和高的抗光损伤阈值,在紫外高功率密度全固态激光系统的频率转换方面展现出良好的应用前景。本文综述了CBO晶体的研究概况,报道了高质量CBO晶体生长、折射率温度系数、热学性能及278 nm紫外激光输出的最新研究结果。

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。

非线性光学晶体BaAlBO3F2的生长与缺陷研究

采用B2O3-LiF-NaF助熔剂体系、中部籽晶法生长出BaAlBO3F2(BABF)晶体,对该晶体的弱吸收性能进行了表征。利用同步辐射白光X射线形貌术和化学腐蚀法研究了BABF晶体的缺陷,观察到BABF晶体中的主要缺陷是生长条纹和位错,并根据形貌和结构特点对生长条纹产生的原因进行了分析讨论,提出了一些减少缺陷和提高晶体质量的措施和方法。

CsB_3O_5晶体潮解机理及防潮研究

三硼酸铯(CsB3O5)晶体在Nd:YAG 1064 nm激光三倍频转换方面具有优良的性能,限制该晶体器件实用化的一个重要因素是其在空气中较易潮解。本文用化学侵蚀法研究了CsB3O5晶体的潮解取向,并从晶体结构上给予了解释:由于CsB3O5晶体的B-O骨架在(010)方向存在较大的通道,水分子较易沿(010)方向进入晶体而导致晶体潮解。采用了用光学增透膜结合疏水保护膜的方法防止CsB3O5晶体潮解的技术手段,使CBO晶体器件能够在常规环境中保存及使用。

非线性光学晶体探索的理论方法发展

非线性光学晶体是一类重要的光电信息功能材料,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础。激光技术的发展与非线性光学晶体的发展密切相关。为加速探索新型优秀非线性光学晶体的步伐,近六十年来旨在阐明其结构-性能关系的理论方法不断发展。本文围绕非线性光学晶体理论方法发展方面的几个重要阶段,回顾并总结了陈创天教授研究思想的科学价值。

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。

浸没籽晶法生长La_2CaB_(10)O_(19)单晶的研究

采用浸没籽晶法以CaO-L i2O-B2O3为助熔剂生长出La2CaB10O19单晶。籽晶的方向对晶体质量有较大的影响。晶体结构导致生长出的晶体均呈现板状外形,并且容易沿(001)面解理;捆绑晶体的铂丝嵌入晶体加剧了晶体的解理。然而解理和铂丝嵌入对不同方向籽晶生长出晶体的质量影响各不相同,对于晶体生长过程溶质输运的影响也不相同,实验发现,[101]方向为本实验条件下最佳的晶体生长方向。

LBO晶体超光滑表面抛光机理

胶体SiO2抛光LBO晶体获得无损伤的超光滑表面,结合前人对抛光机理的认识,探讨了超光滑表面抛光的材料去除机理,分析了化学机械抛光中的原子级材料去除机理。在此基础上,对胶体SiO2抛光LBO晶体表面材料去除机理和超光滑表面的形成进行了详细的描述,研究抛光液的pH值与材料去除率和表面粗糙度的关系。LBO晶体超光滑表面抛光的材料去除机理是抛光液与晶体表面的活泼原子层发生化学反应形成过渡的软质层,软质层在磨料和抛光盘的作用下很容易被无损伤的去除。酸性条件下,随抛光液pH值的减小抛光材料的去除率增大;抛光液pH值为4时,获得最好的表面粗糙度。

aLa_2B_(10)O_(19)晶体生长及其定向

本文报道了一种稀土硼酸盐晶体 ,CaLa2 B10 O19(LCB) ,晶体生长及折射率的测量 ,确定了其结晶学轴 (a ,b ,c)与物理学轴 (X ,Y ,Z)之间的夹角关系。

SiO_2内保护层对LiB_3O_5晶体倍频增透膜损伤阈值的影响

利用离子辅助电子束沉积方法在LiB3O5基底上镀制了不加SiO2内保护层和加SiO2内保护层的倍频增透膜,测量了两类薄膜在波长1064 nm多脉冲辐照下的激光损伤阈值,获得了两种不同的损伤形貌,并对损伤原因作了初步探讨。实验结果表明:保护层的加入把由基底膜层界面缺陷吸收所决定的阈值改变到由HfO2膜层内缺陷吸收所决定的阈值,显著提高了倍频增透膜的抗激光损伤能力。

掺铒硼酸钙镧晶体的合成、生长及光谱特性

本文合成并以CaO-L i2O-B2O3为助熔剂体系生长得到了掺铒硼酸钙镧(Er3+:La2CaB10O19,Er:LCB)的晶体。X射线粉末衍射分析表明,Er:LCB和LCB具有相同的晶体结构,均属于单斜晶系,C2空间群。Er:LCB晶体的熔点大约为1048℃。测试了Er:LCB晶体的吸收光谱和荧光光谱。Er:LCB晶体在790nm和970nm附近存在的吸收,对应于A lGaAs和InGaAs激光二极管输出波长,其吸收截面分别为1.94×10-20和2.39×10-20cm2。Er:LCB在1531nm附近有发射峰最强,峰宽为16nm。其荧光寿命为0.37m s。

Na_3Sm_2(BO_3)_3的晶体生长及热学和光谱性质

以Na_2CO_3-H_3BO_3为助溶剂,用顶部籽晶法生长了14mm×8mm×2mm的Na_3Sm_2(BO_3)3晶体。差热分析(DTA)表明Na_3Sm_2(BO_3)_3非同成分熔融,熔点为1089.1℃。该晶体易溶于酸,在空气条件下能稳定存在,不易潮解。测量了室温下晶体在200～2500nm范围内的吸收光谱,并对跃迁能级进行了初步指认。

LiB_3O_5晶体946nm,473nm倍频增透膜的研制

采用离子辅助沉积技术在L iB3O5晶体上制备了946nm,473nm倍频增透膜,并测量了薄膜的性质。测试结果表明,该增透膜具有较低的剩余反射、高的环境稳定性和良好的附着力。进一步测量了薄膜在波长1064nm多脉冲辐照下的激光损伤阈值,获得了两种不同的损伤形貌,并对损伤原因作了初步的探讨。此工艺下镀制的L iB3O5晶体用于瓦级全固态蓝光激光器,获得了3.8W波长为473nm的连续蓝光输出。