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非线性光学晶体

非线性晶体指有非线性光学效应的晶体，广义指在强光或外场作用下能产生非线性光学效应的晶体。通常将强光作用下产生的称为非线性光学晶体。立陶宛Optogama公司为基础研究、应用研究和工业应用提供不同的非线性晶体。晶体生产技术有：Stepanov，Kyropoulos，CZ，温度梯度法，通量法。目前能提供的晶体有以下9种：BBO，LBO，KTP, KDP，DKDP, ZGP, Lithium niobate,AgGaSe2, CdSe, AgGaS2, GaSe晶体。

KDP，DKDP晶体主要特点：

-优良的紫外线辐射传输

-高激光损伤阈值

-可根据要求提供定制晶体

KDP，DKDP晶体主要应用：

-Nd掺杂激光器的倍频器、三倍频器和四倍频器

-Ti：蓝宝石，绿宝石，Nd掺杂激光器的调Q开关

KDP，DKDP晶体技术特性：

化学公式	KH₂PO₄(KDP)	KD₂PO₄ (DKDP)
晶体结构	四边形，42m	四边形，42m
晶格参数	负单轴(NO>Ne)	负单轴(NO>Ne)
密度	2.332克/cm³	2.355克/cm³
Mohs硬度	2.5	2.5
透光范围	180 nm-1.5μm	200 nm-2μm
折射率@1，06μm	.4938，ne = 1.4599	.4931，ne = 1.4582
KDP Sellmeier方程@T=293 K(λinμm)	no2=2.259276+13.00522λ2/(λ)2-400)+0./(λ)2 - (77,26408)-1); ne2=2.132668+3.2279924λ2/(λ)2-400)+0.008637494/(λ)2 - (81.42631)2)
Sellmeier方程@T=293K(λinμm)	no2=2.240921+2.246956λ2/(λ)2 - (11.26591)2)+0.009676/(λ)2 - (0.124981)2); ne2=2.126019+0.784404λ2/(λ)2- (11.10871)2)+0.008578/(λ)2 - (0.109505)2)

铌酸锂晶体主要特点：

-透光率范围从420 nm到5200 nm

-高非线性电光和声光系数

-非吸湿性，机械和化学稳定性。

铌酸锂晶体主要应用：

-电光调制与Q开关

-1064 nm泵浦光参量振荡器

-周期极化铌酸锂准相位匹配器件）

铌酸锂晶体技术特性：

化学公式	LiNbO₃
晶体结构	三角形，3m
光学对称性	负单轴(N)o>ne)
密度	4.64克/厘米3
Mohs硬度	5
透明度范围	4 2 nm-5.2μm
Sellmeier方程(λinμm)	no2=4.9048+0.11768/(λ)2-0.04750)-0.027169λ2; n_e²=4，5820+0，099169/(λ)²-0.04443)-0.021950λ²
折射率@1064 nm	no=2.220，ne = 2.146

ZGP晶体的主要特点：

-有效传输范围从2μm到12μm

-高非线性(D)36=下午75：00/V@96μm)

-相对较高的损伤阈值(>60 mW/cm2)

ZGP晶体的主要应用：

-用OPO和DFG技术产生中波、长波红外连续可调谐辐射

-CO2和CO激光基波波长的谐波产生

-太赫兹距离频率的产生

ZGP晶体的技术特性：

化学公式	ZnGeP₂
晶体结构	四边形，42m
晶格参数	A=5.465 a，c=10.708
光学对称性	正单轴(N)e>no)
密度	4.162克/厘米3
Mohs硬度	5.5
透明度范围@“0”透过率水平	0.74-12μm
Sellmeier方程@0.54-12.9μm(λinμm)	no2=11.6413+0.69363/(λ)2 – 0.21967) + 1586.06/(λ)² – 832.75); n_e²=12.1438+0.75255/(λ)² – 0.21913) + 2061.68/ (λ)² – 951.07)
折射率@10.5μm	no=3 0738，ne = 3,1137
导热系数@T=293 K	36(\x{e76f}c)-1K-1，35(⊥c)Wm-1K-1
激光损伤阈值	60兆瓦/厘米2@10.6μm，100 ns

BBO晶体主要特点：

-宽透光率范围从188 nm～5.2μm(合适的透明度@3μm-5.2μm，几十μm厚的晶体)

-在几乎整个透明范围内各种二阶非线性相互作用的宽相位匹配范围

-宽热接收带宽

-所有紫外非线性晶体中的非线性

-高激光损伤阈值

-超薄晶体可用于超快(<10 fs)的应用

-可根据要求提供定制晶体

BBO晶体主要应用：

-脉冲掺杂Nd的激光晶体的谐波产生（多五分之一）

-脉冲掺Yb钛晶体染料激光器的倍频、三倍频

-广泛可调的I型和II型光学参量振荡器

-通过FROG，XFROG，SPIDER，色散扫描，线性调频扫描方法表征超短激光脉冲

BBO晶体技术特性：

化学公式	β-Bab2O4
晶体结构	菱形，3m
晶格参数	A=12，532 a，c=12，717
光学对称性	负单轴(N)o>ne)
密度	3，85克/厘米3
Mohs硬度	4 - 4,5
透光范围	188 nm-5.2um，对于薄晶体，合理范围为3~5.2μm(极少数10μm)。
色散方程@188 nm-5.2m(λ(M))	no2=1+0.90291λ2/(λ)2-0，003926)+0.83155λ2/(λ)2-0，018786)+0.76536λ2/(λ)2 – 60.01);
折射率@1064 nm	n_o=1.6551；n_e = 1.5426

LBO晶体主要特点：

-宽透光率范围从155 nm到3200 nm。

-无光致变色损伤(灰色跟踪)

-常见非线性晶体中的损伤阈值

-室温下的偏离角小，非关键相位匹配（NCPM）时没有偏离角

-温度可调的I型和II型非临界相位匹配

-可根据要求提供超抛光和定制晶体。

LBO晶体主要应用：

-和频产生532 nm和1064nm以产生355 nm UV辐射

-Nd掺杂激光器的二次谐波激发的NIR范围内的可调谐OPO

-在1064 nm处有效产生二次谐波而无偏离效应（NCPM，T = 149˚C）

LBO晶体技术特性：

单晶	LiB3O5
晶体结构	斜方晶，mm2
晶格参数	a = 8.46Å，b = 7.38Å，c = 12.717Å
光学对称性	负双轴(2 Vz=109.2°@0.5321μm)
密度	2.474克/厘米3
Mohs硬度	6-7
透光率范围	155 nm-3.2μm@“0”透过率水平
Sellmeier方程@T=293 K(λinμm)	nX2=2，4542+0.01125/(λ)2-0.01135)-0.01388λ2;
折射率@1064 nm	n_X=1 5656；n_Y=1 5905；n_Z = 1,6055

KTP晶体的主要特点：

-高度非线性

-非吸湿

-机械稳定性

-宽透光率范围从350 nm到4，5μm

-宽角度和热接收度

-宽的I型和II型非临界相位匹配范围

KTP晶体的主要应用：

-掺钕激光器的中、低功率倍频

-用于中红外产生的KTP OPO和ZGP OPO串列

KTP晶体的技术特性：

化学公式	KTiOPO4
晶体结构	正交的，mm2
晶格参数	A=12.814，b=6.404，c=10.616
光学对称性	正双轴(2VZ=37，4°@0，5461μm)
密度	2，945克/立方米
Mohs硬度	5
透明度范围	350 nm-4.5μm@“0”透过率水平
色散方程@188 nm-5.2m(λ(M))	nX2=3.0067+0.0395/(λ)2-0.04251)-0.01247λ2;
折射率@1064 nm	n_X=1.7404；n_Y=1.7479；n_Z = 1.8296

硒酸银晶体主要特点：

-优良的传输范围从0.73到18μm

-低光吸收和低散射

-高FOM（品质因数），用于NIR和MIR中的非线性相互作用

AgGaSe 2晶体主要应用：

- 4.0~18.3μm红外区的频率混合

-CO2激光器的二次谐波产生与上转换

-效率达到10%的固体激光器的可调谐OPO

AgGaSe 2晶体技术特性：

化学公式	AgGaSe₂
晶体结构	四边形，42m
晶格参数	A=5.9920，c=10.8803
光学对称性	负单轴(NO>Ne，λ<804 nm Ne>NO)
密度	5.7克/厘米3
Mohs硬度	3-3.5
透明度范围@“0”透过率水平	0.71-19μm
Sellmeier方程@T=293 K(λinμm)	no2=6.8507+0.4297/(λ)2-0.1584)-0.00125λ2; ne2=6.6792+0.4598/(λ)2-0.2122)-0.00126λ2
折射率@10.5μm	no=2.5917，ne = 2.5585
导热系数@T=293 K	1 (\|\|c) Wm-1K-1, 1,1 (⊥c) Wm-1K-1
激光损伤阈值	>10兆瓦/cm2@10.6μm，150 ns

硫镓银晶体主要特点：

-传输范围为0.5到12μm的非线性特性

-低光吸收和低散射

-短波长透光。

AgGaS2晶体主要应用：

-4.0~18.3μm中红外区的频率混合

-CO的二次谐波产生与上转换2雷射

-固体激光器的可调谐OPO

AgGaS2晶体技术特性：

化学公式	AgGaS₂
晶体结构	四边形，42m
晶格参数	A=5.742，c=10.26
光学对称性	负单轴(N)o>ne，λ<0，497μmne>no)
密度	4.58克/厘米3
Mohs硬度	3-3.5
透明度范围@“0”透过率水平	0.47-13μm
Sellmeier方程@0，54-12，9μm(λinμm)	no2=5.79419+0.23114/(λ)2 – 0.06882) – 2.4534×10-3 λ2 + 3.1814×10-7 λ4 – 9.7051×10-9 λ6; ne2=5.54120+0.22041/(λ)2 – 0.09824) – 2.5240×10-3 λ2 + 3.6214×10-7 λ4 – 8.3605×10-9 λ6
折射率@10.6321μm	no=2.3471，ne = 2.2914
导热系数@T=293 K	1.4(\x{e76f}c)-1K-1，1.5(⊥c)Wm-1K-1

CdSe晶体的主要特点：

-宽透光度范围(0.7-24μm)

-很大的非线性(d₃₁ = 18 pm/V)

-小离场角

硒化镉晶体的主要应用：

- DFG，OPO方案产生的长红外波长红外辐射

-红外光学元件的材料：基板，偏振片，波片等。

硒化镉晶体的技术特性：

化学公式	CdSe
晶体结构	六角，6毫米
晶格参数	A=4.2985，c=7.0150
光学对称性	正单轴(N)e>no)
密度@288 K	5.81克/厘米3
Mohs硬度	3.25
透明度范围@“0”透过率水平	0.7-24μm
Sellmeier方程@T=293 K(λinμm)	n_o²=4.2243+1.7680λ²/(λ)²-0.2270)+3.1200λ²/ (λ)² - 3380); n_e²=4.2009+1.8875λ²/(λ)²-0.2171)+3.6461λ²/ (λ)² - 3629)
折射率@10，0μm	no=2.431，ne = 2.452
导热系数@T=293 K	6.9(\x{e76f}c)-1K-1.6，2(⊥c)Wm-1K-1
激光损伤阈值	60兆瓦/厘米2@10.6μm，200 ns