嘉信塑胶-弹性体、工程塑料颗粒批发!

您现在的位置: 网站首页 > 塑料杂谈 >

让激光变幻莫测的晶体——非线性光学晶体

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-12热度:

 20世纪60年代,人们首次在红宝石晶体中获得一种新型的光线——激光。
激光以其高强度、高方向性、相干性等特点很快获得广泛的应用。
仅仅光通信一项就将地球变成一个光纤球,使偌大的世界变成了一个地球村”。

今天,激光已经普及到干家万户。
大到激光武器、激光核聚变,小到儿童游戏的玩具,处处都可以见到激光的踪迹。
我们已经知道,激光可通过半导体激光管(LD)或激光工作物质、主要是激光晶体来产生。
但是一般而言,一台激光器,其频率(波长)变换也只有一定的范围。
频率或者波长决定了激光是否被人们可看见,或通俗地说决定了激光的颜色。
当然,人眼对光线的灵敏度是不同的,而直接看激光是十分危险的事情。
    
当前,人们对于激光的需求是多种多样的。
有的要求长波,有的要求短波。在军事对抗上希望不断改变激光的波长而不被敌方发现,在通信上希望找到与大气窗口波段波长的激光器,在医学上希望有人眼安全波长的激光器,而癌症治疗又希望相应波长激光能透过血液又被药物所吸收。
为了方便和节约,人们希望一台激光器能有几种激光,而最低的要求也是要获得各种波长的激光器。
利用非线性光学晶体在位相匹配的条件下,可以通过和频、差频或光参量过程将一种波长的激光变成其他波长的激光。
   
一般来讲,光线通过介质时,会发生入射、反射、折射等线性光学现象,但是激光的光强极强,其相干电磁场的功率密度可以达到10“瓦/厘米’,相应电场强度可以和原子的库伦场强相比较。
因此,当激光通过介质时,物质的内部极化率的非线性响应会对光波产生反作用,可能产生入射光波在和频、差额处的谐波。
这种与强光有关的、不同于线性光学现象的效应称为非线性效应,具有非线性光学效应的晶体称为非线性光学晶体。
早在1961年,科学家将红宝石激光直接作用于石英晶体,观察到了位于紫外区的倍频激光辐射。
    
非线性光学晶体的性质主要由非线性系数来描述,在非线性系数大的前提下,还要满足可以位相匹配、化学稳定性好、可以稳定获得大尺寸晶体等条件。
非线性光学效应和压电效应一样,也是一种以三阶张量描述的晶体物理性质,只有在20种非对称中心的品类中,有可能存在非线性光学效应,而其中有两类所有非线性光学系数为o,故只有18种晶类可能具有这一效应。
    
自20世纪60年代以来,在非线性光学理论发展的同时,非线性光学晶体也获得长足进展,除了石英(M勒0z)、磷酸二氢钾(KHzP0‘,KDP)、银酸铿(量Nboz)、铝酸钡钠(BNN)、m功酸铿(M4i102)等传统晶体外,1976年,磷酸钻氧钾(KTi0P0‘“KrrP)晶体的问世,标志着非线性光学晶体日趋成熟。

白20世纪80年代初,我国走上了独立自主探索和制备非线性光学晶体的道路。
阴离子基团等理论的出现,为探索新的非线性光学晶体提供了有利的工久偏硼酸钡(p4B0)、三硼酸捏(LB0)、磷酸氨酸(IAP)和氟硼被酸钾(佃BF)等具有国际影响的“中国牌”晶体的发现,是我国晶体研究走向世界的里程碑。自20世纪80年代以来,其他重要的非线性光学晶体层出不穷。

用于频率转换的非线性晶体己趋完善,通过频率转换器件可获得各种波段、各种功率的激光,使神奇的激光更加变幻莫测。
以此制备的各种波长的激光器用于强激光核聚变实验、激光通信、激光电视、光学雷达、医用器件、材料加工、光信息处理、光谱仪、激光打印、全息光存储、光盘等产业。
随着高科技的发展,对激光和非线性晶体的要求可能更高,为这一类材料的发展提供了更广阔的前景和机遇。

让激光变幻莫测的晶体——非线性光学晶体第1张图

本文主题:让激光变幻莫测的晶体——非线性光学晶体:https://www.xiutupi.com/slzt/2680.html

责任编辑:嘉信