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非线性光学晶体是一种重要的光学信息功能材料

 非线性光学晶体在市场上,可以说是一个相对比较重要的光电信息功能材料,在频率转换、光参量振荡、电光调制和通讯等现代技术中充当着越来越重要的角色。现阶段,可以产生可见、紫外光的非线性光学晶体,如KTiOPO4(KTP),LiB3O5(LBO)和CsLiB6O10(CLBO)已能基本符合实际应用。

  在红外波段,尽管有AgGaS2,ZnGeP2等非常成熟的商业化的晶体,但是生长具备高光学质量的单晶非常困难,另外其低的激光损伤阈值和严重的双光子吸收都限制了其广泛的运用。所以,探索具备优良性能的红外非线性光学材料变成光电功能材料的一个核心方向。

  通过系统的研究,科技人员发现M2LiVO4(M=Rb,Cs)是两个性能优良的中红外非线性光学晶体材料。这两个化合物都具备宽的透过范围,很大的非线性系数(粉末倍频Rb2LiVO4为4×KDP和Cs2LiVO4为5×KDP,而且都可以相位匹配)和强的激光损伤阈值。

  值得一提的是,这两个化合物都是同成分熔融的化合物,相对比较容易生长出高光学质量的大规格单晶,这意味着这种两个晶体在中红外波段具备潜在的应用价值。除此之外,通过第一性原理计算,科技人员发现在这两个化合物的结构基元中,VO4基团为这两种化合物倍频效应的主要来源。

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