新疆理化所磷酸盐深紫外非线性光学晶体材料研究获进展

非线性光学晶体是一种重要的光电信息功能材料,在信息、科研、能源、工业制造和医疗卫生等领域具有广泛的应用前景。随着激光精密机械加工业、激光化学、紫外激光光谱学和激光医学等学科的飞速发展,人们迫切需要发展全固态深紫外相干光源,其关键突破点在于深紫外波段(光谱范围在200nm以下)的非线性光学晶体的研制和应用。近几年来,在新发展起来的深紫外非线性光学晶体材料中,磷酸盐材料因其短紫外截止边的优势,成为近期的一个研究热点。然而,磷酸盐中PO4功能基团的微观二阶倍频系数仅为平面B-O氧基团(B3O6和BO3)的十分之一,导致磷酸盐材料具有倍频系数较小的缺陷。因此,需要在保证磷酸盐宽的透光范围的同时,通过合理设计功能基团的组合和排列方式,有效增强其倍频效应。 中国科学院新疆理化技术研究所新型光电功能材料实验室潘世烈研究团队近年来致力于新型非线性光学晶体的研究。借鉴前期复合碱金属硼酸盐非线性光学晶体材料的研究成果,通过在磷酸盐中引入离子半......阅读全文

非线性光学材料的主要应用

广泛应用于激光频率转换、四波混频、光束转向、图象放大、光信息处理、光存储、光纤通讯、水下通讯、激光对抗及核聚变等研究领域。

石墨烯非线性光学研究获进展

  近日,复旦大学物理学系教授吴施伟课题组联合中国科学院长春光学精密机械与物理研究所郭春雷中美联合光子实验室副研究员程晋罗、中国科学技术大学教授曾长淦、北京大学研究员刘开辉和加拿大多伦多大学教授J. E. Sipe,利用离子凝胶技术(ion-gel)实现了石墨烯中三阶非线性和四波混频非线性光学现象的

无机聚合物结构双氟磷腈深紫外非线性光学性能理论研究

  深紫外非线性光学材料在全固态激光技术的实际应用中扮演着十分重要的角色。但是由于严苛的性能指标,深紫外非线性光学材料十分罕见。KBe2BO3F2(KBBF)晶体是迄今为止唯一实用的深紫外非线性光学晶体材料,在诸多高新技术(例如角分辨能谱仪)中具有非常重要的应用价值。按照阴离子基团理论,深紫外非线性

光学晶体的种类介绍

卤化物单晶卤化物单晶分为氟化物单晶,溴、氯、碘的化合物单晶,铊的卤化物单晶。氟化物单晶在紫外、可见和红外波段光谱区均有较高的透过率、低折射率及低光反射系数;缺点是膨胀系数大、热导率小、抗冲击性能差。溴、氯、碘的化合物单晶能透过很宽的红外波段,其熔点低,易于制成大尺寸单晶;缺点是易潮解、硬度低、力学性

极性链和高密度活性基元诱导强的二阶非线性光学效应

  短波紫外非线性光学晶体是重要的光电功能材料,在激光频率变换、信息通讯、光信号处理、前言科学装备等领域具有广泛而重要的应用。二阶非线性光学效应是非线性光学晶体材料的关键性能,决定激光转换效率和功率。探索和制备具有较强二阶非线性光学效应的短波长非线性光学晶体材料是该领域的研究热点与难点。  对于短波

新疆理化所创制全波段相位匹配晶体

短波紫外全固态相干光源具有光子能量强、可实用化与精密化、光谱分辨率高等特点,在激光精密加工、信息通讯、前沿科学和航空航天领域颇具应用价值。获得全固态短波紫外激光的核心部件是非线性光学晶体。在非线性光学过程中,若使基频光的能量源源不断地转换到倍频光,需要保持基频光激发的二次极化谐波和倍频光在晶体中位置

中国科学家创制全波段相位匹配晶体

  激光是20世纪人类最重大的发明之一,60多年来,13项诺贝尔奖与激光技术密切相关。非线性光学晶体可用来对激光波长进行变频,从而扩展激光器的可调谐范围。近期,我国科学家成功创制了一种新型非线性光学晶体——全波段相位匹配晶体,为整个透光范围内实现双折射相位匹配提供了新思路。  该研究由中国科学院新疆

光学晶体的功能和种类

光学晶体(optical crystal)用作光学介质材料的晶体材料。主要用于制作紫外和红外区域窗口、透镜和棱镜。按晶体结构分为单晶和多晶。由于单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率,以及低的输入损耗,因此常用的光学晶体以单晶为主。

碱金属卤素硼酸盐非线性晶体材料研究取得进展

  获得拥有大的非线性光学系数、合适的双折射率以及优良的物理化学性能的紫外非线性光学晶体成为现代科技研究的一个热点。该方向研究的关键是材料晶体结构的设计及优化,特别是在对材料结构-非线性光学性能关系深入理解的前提下,进行有目的的功能基元筛选和组合。因此,探索新型紫外/深紫外非线性光学晶

新型硼酸盐非线性光学晶体材料的研究获科技进步一等奖

  2月26日,新疆维吾尔自治区科学技术奖励大会在乌鲁木齐召开,2010年度新疆维吾尔自治区科技进步奖突出贡献奖获得者和获奖科技成果受到表彰。由中国科学院新疆理化技术研究所电子信息材料与器件自治区重点实验潘世烈研究员主持完成的“新型硼酸盐非线性光学晶体材料的研究”项目荣获2010年度自

新突破!厘米级晶体实现真空紫外激光输出

  全固态真空紫外光源以其体积小、成本低、综合性能好等特点,具有重要意义,非线性光学晶体是其核心材料。  中国科学院新疆理化技术研究所科研团队聚焦真空紫外非线性光学晶体材料领域基础研究和关键核心技术,经过长期探索与创新,成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体。同时,研究攻克其大尺寸晶体生长和器件加工技术

光参量振荡对非线性晶体的基本要求

A具有适当大小的有效非线性系数;B在工作波段范围内有高的透明度;C在工作波段范围内能实现有效的相位匹配;D能够得到足够尺寸,光学均匀性较好,物化性能稳定和易于加工;E有较高的损伤阂值;F对温度的敏感低。

高非线性石英光子晶体光纤研制取得进展

  中国科学院上海光学精密机械研究所研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。  由于高非线性光子晶体光纤具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度方向性的高亮度宽带光源,在

新疆理化所红外非线性光学材料研究取得进展

  红外非线性光学材料作为重要的变频晶体,在国防、通讯、医疗以及安全方面有着重要的应用。不同于紫外非线性光学晶体的应用波段(短波长方面),红外非线性光学材料则在中远红外领域(包括3-5和8-12 μm)有着重要的应用。  长期以来,中国科学院新疆理化技术研究所光电功能材料团队主要针对短波长非线性光学

硼铍酸盐非线性晶体材料研究取得新发现

  获得大的非线性光学系数、合适的双折射率、以及优良的物理化学性能的深紫外非线性光学晶体具有很强的挑战性,碱金属硼酸盐由于其具有优异的深紫外透光性能而成为深紫外非线性光学晶体材料的研究热点。   在科技部863计划、国家自然科学基金、中科院重要方向项目的支持下,中科院福建物质结构研究

长波红外非线性光学材料研究获进展

红外非线性光学晶体作为激光频率转换的关键器件,在全固态激光器中具有重要的应用。当前商用的红外非线性光学晶体主要包括黄铜矿型化合物如AgGaS2, AgGaSe2和ZnGeP2 等。然而,由于各自本征的性能缺陷,这些材料已不能完全满足当前长波红外激光技术发展的需求,亟需突破现有材料性能的限制,发展高性

新疆理化所非线性光学材料卤素硼酸盐研究获进展

  目前,制约紫外激光发展和应用的关键问题在于材料,特别是作为增益介质的紫外/深紫外非线性光学晶体材料,这也是国际光电子材料领域备受关注的一个研究热点。对于紫外波段倍频晶体,由于该波段的激光频率较高,波长较短。为解决此问题,目前国内外一般采用碱金属和碱土金属硼酸盐和卤素硼酸盐作为研究对象。   中

新疆理化所合成复合金属卤素硼酸盐非线性光学材料

  紫外非线性光学材料是固态激光器产生紫外相干光的关键材料,为了获得具有非线性光学性质的非线性光学材料,目前国际上常用的方法是在结构中引入易使其产生畸变的非线性光学功能基元,这些基元主要有含有d0,d10电子结构的过渡金属阳离子多面体或含孤电子对的金属阳离子多面体。然而,这些结构基元常常使材料的紫外

光学晶体的结构特点和分类

光学晶体(optical crystal)用作光学介质材料的晶体材料。主要用于制作紫外和红外区域窗口、透镜和棱镜。按晶体结构分为单晶和多晶。由于单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率,以及低的输入损耗,因此常用的光学晶体以单晶为主。

我国学者基于阳离子合成新型氟化硼酸盐深紫外光学晶体

  非线性光学晶体是一种重要的光电信息功能材料,是固体激光技术和光通讯与信号处理技术发展的关键材料之一。随着激光精密机械加工业、激光化学、紫外激光光谱学和激光医学等学科的飞速发展,人们迫切需要发展全固态深紫外相干光源,其关键突破点在于深紫外波段的非线性光学晶体的研制和应用。图1 晶体结构图(a-c)

新疆理化所在新材料预测设计中取得进展

  在化学合成与设计中,潜在结构的多样性是探索新化合物、功能材料的基础,但对于靶向设计具有特定性能的功能材料来说却是一个巨大的挑战。然而,随着科技的发展,高性能集群的计算能力得到了大幅提升。这使得从庞大的数据库中筛选出性能优良的功能材料——高通量筛选、从第一性原理出发搜索全局势能最低结构——晶体结构

中科院新疆理化技术研究所又获国家发明ZL

  近日,由中科院新疆理化技术研究所潘世烈研究员等科研人员完成的“化合物氟硼酸钡非线性光学晶体及其制备方法和用途”获国家发明ZL授权(ZL号:ZL 201010231415.1)。   利用晶体的非线性光学效应,可以制成二次谐波发生器,上、下频率转换器,光参量振荡器等非线性光学器件。激光器产生

一系列具有优异性能的氟硼酸盐深紫外非线性光学材料

  基于第一性原理计算的结构最优搜寻为探索新型材料提供了有效手段。为缩短材料制备的研发周期,中国科学院新疆理化技术研究所新型光电功能晶体实验室研发团队建立了从材料软件研发、材料基因筛选及预测、材料设计、第一性原理计算和结构预测到设计制备的材料集成研究系统。  研究所新型光电功能材料研发团队开展无机深

超快非线性光学技术:时域全反射和波导

麦克斯伟方程在时间和空间具有一定的对偶性(duality),比如空间上高斯光束的衍射与时间上高斯脉冲在具有负群速度色散的光纤中传输就具有这样的关系。科学家们对光的空间传输性质已经进行了几百年的研究,取得了丰硕成果。通过考察时空对偶性,借鉴光的空间传输现象,有利于理解甚至发现崭新的由超短脉冲参与的超快

福建物构所三项863计划新材料领域重点项目课题通过验收

  4月25日,中科院福建物质结构研究所承担的三项863计划新材料领域重点项目“全固态激光器及其应用技术”课题通过科技部高技术中心组织的专家验收。   由兰国政研究员负责的课题“全固态激光器及其晶体器件组合模块测试方法”完成了国家标准“硼酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件”、“硼酸盐

新疆理化所复合碱金属硼酸盐功能晶体研究取得进展

 复合碱金属硼酸盐功能晶体研究取得进展  硼酸盐体系长期以来都是无机紫外非线性光学晶体材料的研究热点,因为以BO3和BO4基团为代表的硼氧功能基元,带隙较大,双光子吸收概率小;激光损伤阈值较高;利于获得较强的非线性光学效应;B-O键利于宽波段光透过。硼酸盐晶体中B-O键的结合非常牢固

追踪深紫外固态激光源研制:从一个晶体开始

由中科院承担的深紫外固态激光源系列前沿装备日前通过验收,我国成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家。 ■本报记者 陆琦  “这是我国自主研发高精尖仪器的一个成功范例。”9月6日,由中科院承担的国家重大科研装备研制项目——“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”通过验收,验收委员会

钼磷酸盐非线性晶体材料研究取得新进展

  由于非线性光学晶体材料在激光科学和技术领域的广泛应用,设计、合成性能优异的新型非线性光学晶体材料一直是功能材料领域研究的前沿热点。目前,国内外广泛采取的设计思路包括在晶体中引入具有共轭平面结构的BO3基团,具有二阶姜•泰勒畸变的d0,d10以及含孤对电子的金属阳离子等。   中科院新疆理化技术

上海光机所高非线性石英光子晶体光纤研制取得进展

  中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。  高非线性光子晶体光纤由于具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度

新疆理化所获得氟磷酸盐非线性光学材料

  探索功能基团是进行功能导向性材料研发的关键所在。中国科学院新疆理化技术研究所新型光电功能材料研发团队一直致力于非线性光学材料设计制备。为缩短材料制备的研发周期,研发团队建立了材料软件研发、材料基因筛选及预测、材料设计、第一性原理计算和结构预测到设计制备的材料集成研究方案。  近期,针对紫外/深紫