4DiVEiy9gHQ tech.huanqiu.comarticle我国科学家创制新型非线性光学晶体 首次实现全波段相位匹配/e3pmh164r/e3pmtlao3科技日报记者 陆成宽7月14日,记者从中国科学院新闻发布会获悉,我国科研人员成功创制一种新型非线性光学晶体——全波段相位匹配晶体。该晶体首次实现了全波段双折射相位匹配,将为我国半导体材料检测提供重要支撑,同时有望应用于大科学装置。相关研究成果在线发表于《自然·光子学》杂志。激光是20世纪人类最重大的发明之一,正奇迹般地改变着我们的世界。近60年来,13项诺贝尔奖与激光技术密切相关。激光由激光器产生,其波长受到激光器所使用的放大介质和激发方式等因素的限制,一般为固定值,并且调控范围有限。 但是,人类迫切需要获得不同波长、不同能量的激光,以满足不同应用场景需求。比如,在环境监测、材料加工等领域,针对不同的介质和反射性能,需要选择不同波长的激光。非线性光学晶体是获得不同波长激光的物质条件和源头。“相位匹配是提高激光输出效率的重要手段,但是在晶体中实现应用波段相位匹配,一直被认为是重要的技术挑战之一。”论文第一作者、中国科学院新疆理化所研究员米日丁·穆太力普说,目前有多种技术方案可供选择,其中利用晶体各向异性的双折射相位匹配技术被寄予厚望。在此背景下,研究团队首次提出关于非线性光学晶体理想状态的假设,即假设在基于双折射相位匹配的非线性光学晶体中可以实现“紫外截止边等于最短匹配波长”。“在这个理想状态下,晶体在整个透过范围内,及全波段范围内,实现双折射相位匹配。”论文通讯作者、中国科学院新疆理化所所长潘世烈解释道。研究团队从理论方法、材料设计和高性能晶体制备方面开展了系统工作,成功创制出综合性能优良的深紫外光学晶体四氟硼酸胍(GFB)。该晶体可以实现对晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配。潘世烈表示,在理论上,这项研究提出了全波段相位匹配晶体这一新概念,为实现整个透光范围内的双折射倍频激光输出提供新思路;在应用上,GFB晶体可实现1064纳米激光器二、三、四、五倍频高效、大能量输出,有望满足半导体晶圆检测等领域的重大需求;同时GFB晶体具有生长容易、成本低、效率高、抗激光损伤等优势,有望成为应用于大科学装置的新晶体材料。1689384727426责编:连丽敏科技日报168938472742611[]//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/88e4981876905ab56c7a219b26528013.jpg{"email":"lianlimin@huanqiu.com","name":"连丽敏"}
科技日报记者 陆成宽7月14日,记者从中国科学院新闻发布会获悉,我国科研人员成功创制一种新型非线性光学晶体——全波段相位匹配晶体。该晶体首次实现了全波段双折射相位匹配,将为我国半导体材料检测提供重要支撑,同时有望应用于大科学装置。相关研究成果在线发表于《自然·光子学》杂志。激光是20世纪人类最重大的发明之一,正奇迹般地改变着我们的世界。近60年来,13项诺贝尔奖与激光技术密切相关。激光由激光器产生,其波长受到激光器所使用的放大介质和激发方式等因素的限制,一般为固定值,并且调控范围有限。 但是,人类迫切需要获得不同波长、不同能量的激光,以满足不同应用场景需求。比如,在环境监测、材料加工等领域,针对不同的介质和反射性能,需要选择不同波长的激光。非线性光学晶体是获得不同波长激光的物质条件和源头。“相位匹配是提高激光输出效率的重要手段,但是在晶体中实现应用波段相位匹配,一直被认为是重要的技术挑战之一。”论文第一作者、中国科学院新疆理化所研究员米日丁·穆太力普说,目前有多种技术方案可供选择,其中利用晶体各向异性的双折射相位匹配技术被寄予厚望。在此背景下,研究团队首次提出关于非线性光学晶体理想状态的假设,即假设在基于双折射相位匹配的非线性光学晶体中可以实现“紫外截止边等于最短匹配波长”。“在这个理想状态下,晶体在整个透过范围内,及全波段范围内,实现双折射相位匹配。”论文通讯作者、中国科学院新疆理化所所长潘世烈解释道。研究团队从理论方法、材料设计和高性能晶体制备方面开展了系统工作,成功创制出综合性能优良的深紫外光学晶体四氟硼酸胍(GFB)。该晶体可以实现对晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配。潘世烈表示,在理论上,这项研究提出了全波段相位匹配晶体这一新概念,为实现整个透光范围内的双折射倍频激光输出提供新思路;在应用上,GFB晶体可实现1064纳米激光器二、三、四、五倍频高效、大能量输出,有望满足半导体晶圆检测等领域的重大需求;同时GFB晶体具有生长容易、成本低、效率高、抗激光损伤等优势,有望成为应用于大科学装置的新晶体材料。