《新型深紫外非線性光學晶體NaSr3Be3B3O9F4生長及性能研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由劉麗娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型深紫外非線性光學晶體NaSr3Be3B3O9F4生長及性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉麗娟
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
NaSr3Be3B3O9F4 （NSBBF）是中科院理化所晶體中心繼KBe2BO3F2（KBBF）族晶體之後發現的又一新型深紫外非線性光學晶體。NSBBF的粉末倍頻效應約為KDP晶體的四倍，紫外截止波長到達170nm，其空間結構有利於產生適中的雙折射率，且克服了KBBF族晶體的層狀生長習性，預期可生長塊狀單晶，是一種有潛力的深紫外非線性光學晶體。.本項目重點開展NSBBF晶體生長和光學性能研究。探索適合生長NSBBF晶體的助熔劑體系及合適的生長工藝，獲得可供性能測試的晶體。並對晶體的線性和非線性光學性能進行系統測量，研究晶體結構與光學性能的關係，初步開展紫外倍頻輸出實驗，評估晶體在紫外﹑深紫外區域的套用前景。. NSBBF晶體是我們自主研發的，具有原創性，深入開展此晶體生長和性能研究，對於探索和開發新型深紫外非線性光學晶體，保持我國在深紫外非線性光學領域的國際領先地位，具有重要意義。
結題摘要
高功率四倍頻266nm雷射在光刻、微加工、工業上均有廣泛的套用前景。目前常用的紫外非線性光學晶體是BBO和CLBO，這兩種晶體由於本徵的缺點，在高功率266nm套用上都存在一些問題。如：BBO晶體在產生高功率266nm輸出時出現雙摺變效應，輸出功率難以提高；CLBO晶體非常容易潮解，必須在150C下使用，使用很不方便，限制了它的產業化套用。因此，探索綜合性能更優秀的四倍頻晶體具有重要的研究價值和套用意義。NaSr3Be3B3O9F4 （NSBBF）是中科院理化所晶體中心首先發現的一種新型紫外非線性光學晶體，它的粉末倍頻效應約為KDP晶體的四倍，紫外截止波長到達170nm，其空間結構有利於產生大的雙折射率，且克服了KBBF族晶體的層狀生長習性，預期可生長塊狀單晶，是一種有潛力的紫外非線性光學晶體。 本項目重點開展NSBBF晶體生長和光學性能研究。探索適合晶體生長的助熔劑體系及合適的生長工藝，找到了一種LiF-B2O3-NaF複合助溶劑體系，首次獲得厘米級透明晶體。測量了晶體的雙折射率，計算出晶體的最短倍頻波長是233nm，可實現四倍頻266nm雷射輸出。測量了晶體的熱學性能，結果表明晶體具有和CLBO晶體相當的比熱，晶體具有較小的各相異性，有利於高質量晶體生長及高功率雷射輸出。首次製備了NSBBF的四倍頻器件，在皮秒高重頻532nm雷射系統中，實現了最高1.6瓦的266nm雷射輸出。對其光學性能進行了綜合評估，NSBBF具有短的紫外截止波長，較大的非線性光學效應，較小的離散角，較大的接收角，物化性能穩定，不潮解，在高功率四倍頻266nm輸出方面具有較大的優勢。 NSBBF晶體綜合性能優良，具有自主智慧財產權，值得深入開展研究，進一步提高晶體質量，研究高功率雷射輸出的最佳方案，實現高功率四倍頻266nm輸出，推進其實用化進程。
