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非線性晶體的特點(diǎn)以及應(yīng)用

  非線性光學(xué)晶體材料是不可或缺的光電信息新型功能材料,在激光頻率轉(zhuǎn)換、信息通訊、光數(shù)字信號處理等多個(gè)領(lǐng)域都具備廣泛而極為重要的應(yīng)用。由于科技的進(jìn)步,技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展對非線性晶體材料明確了更多、更高與更全面的標(biāo)準(zhǔn)。其中,作為全固態(tài)激光器輸出紫外、深紫外激光的關(guān)鍵元件,紫外、深紫外非線性晶體的研制、運(yùn)用亟待發(fā)展與突破。

  自從1960年美國科學(xué)家Maiman創(chuàng)造了世界首臺紅寶石激光器之后,人們便意識到非線性光學(xué)是可以被體驗(yàn)到的。鑒于激光的光場或電場非常強(qiáng),例如達(dá)到1KV/cm,電場與物質(zhì)發(fā)生作用的時(shí)候,非線性現(xiàn)象就難以被忽視。1961年,F(xiàn)ranken等運(yùn)用紅寶石激光器照射石英晶體,在光譜上看到了一個(gè)比較弱的二倍頻的斑點(diǎn),初次證實(shí)了二倍頻的產(chǎn)生。恰好是借助激光充分強(qiáng)的光頻電場,非線性光學(xué)得以產(chǎn)生和發(fā)展。

  激光的出現(xiàn)使得非線性晶體效應(yīng)有了實(shí)踐應(yīng)用的可能性,非線性效應(yīng)同時(shí)也受到激光強(qiáng)度密度的影響。非線性晶體技術(shù)的發(fā)展拓寬了激光光譜的范圍,進(jìn)而成為一種新的波長激光的獲取手段。想要實(shí)現(xiàn)非線性光學(xué)效應(yīng),那就要有可利用的非線性介質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)光波的相位匹配。

  伴隨著激光技術(shù)發(fā)展到今天,非線性介質(zhì)也得到了長足的進(jìn)步。非線性晶體發(fā)展趨勢非常好,受到國家特別重視。按照目前常見的兩種相位匹配技術(shù)二次折射相位匹配(BPM)和準(zhǔn)相位匹配(QPM),可以把介質(zhì)分為非線性晶體和周期極化晶體。周期極化晶體是在非線性晶體中制備出周期結(jié)構(gòu)。

  經(jīng)過不斷發(fā)展,我國非線性光學(xué)晶體行業(yè)競爭能力進(jìn)一步提升,在一些產(chǎn)品領(lǐng)域處于國際主導(dǎo)作用,國外需求依靠從全國進(jìn)口,但仍有部分新產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)與美國、日本企業(yè)相比較相差很大。

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