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我國在非線性光學晶體領域最主要的成就

  非線性光學晶體是不可缺少的光電信息新型功能材料之一,種類高達數百種,其發展程度與激光技術發展密切相關。激光光源的波長拓展一定程度上借助于非線性光學晶體的變頻功能,是獲得不同波段(不同顏色)激光的物質條件和根源,在激光存儲、激光通信、激光醫療、半導體微加工、光通信、激光加工、全息攝影、激光核聚變、激光武器等行業廣泛使用。

  非線性光學晶體的應用是“上得了廳堂,下得了廚房”,已經是人類日常生活的重要組成部分,驚艷炫酷的舞臺激光、五彩奪目的激光音樂噴泉、講座和作報告用的綠光激光指示筆…無所不在。

  就非線性光學晶體、器件與應用所有領域的科技水平看來,發達國家如美國、英國等處于國際前列,從開始的原理提出、新型材料的探索、器件的開發,他們也作出了重要的貢獻。

  在非線性晶體材料的生產上,日本、中國、和前蘇聯一些國家如俄羅斯、烏克蘭、立陶宛等,占有重要的位置,而歐洲和美國一些國家則重點側重于非線性晶體器件及設備的制造。我國在非線性光學晶體領域占據重要的地位。

  我國不論在非線性光學晶體的學術研究還是產業化方面,都在世界各國具有重要的影響,尤其是在可見、紫外波段非線性晶體的研究方面處于領先水平,受到世界矚目。

  我國在非線性晶體領域最主要的成就:

  1、發明了摻鎂LiNbO3晶體,借助摻雜使得LiNbO3的抗損傷閾值提升了兩個數量級以上,大大開辟了鈮酸鋰晶體的應用領域;

  2、在硼酸鹽系列中發現并研制出-BBO、LBO、CBO、KBBF等一系列性能優異的紫外非線性光學晶體,開創了紫外激光倍頻的新紀元,使得人類不斷向固體紫外激光的極限推進;

  3、首次在國際上用溶劑法生長出可實際應用的KTP大單晶,并實現產業化,使KTP晶體在全世界得到普遍的應用,促進了激光技術發展。

  4、主導了周期、準周期極化人工微結構非線性光學晶體材料的研究和實驗驗證,開拓了非線性光學晶體的新領域。

  從整個非線性光學晶體材料、器件及整機設備看來,美國、日本發達國家是產業強國,在大批量生產的非線性光學晶體如LiNbO3占有壟斷地位。小規模的材料品種如KTP、BBO、LBO等,主要是中國、立陶宛等占具優勢地位。

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