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类KBe2BO3F2结构硼酸盐深紫外非线性光学材料的研究进展

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盖敏强, 王颖, 潘世烈. 2019: 类KBe2BO3F2结构硼酸盐深紫外非线性光学材料的研究进展, 物理学报, 68(2): 123-138. doi: 10.7498/aps.68.20182145
引用本文: 盖敏强, 王颖, 潘世烈. 2019: 类KBe2BO3F2结构硼酸盐深紫外非线性光学材料的研究进展, 物理学报, 68(2): 123-138. doi: 10.7498/aps.68.20182145
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Gai Min-Qiang, Wang Ying, Pan Shi-Lie. 2019: Exploration of the deep-ultraviolet nonlinear optical materials in the derivatives of KBe2BO3F2, Acta Physica Sinica, 68(2): 123-138. doi: 10.7498/aps.68.20182145
Citation: Gai Min-Qiang, Wang Ying, Pan Shi-Lie. 2019: Exploration of the deep-ultraviolet nonlinear optical materials in the derivatives of KBe2BO3F2, Acta Physica Sinica, 68(2): 123-138. doi: 10.7498/aps.68.20182145
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类KBe2BO3F2结构硼酸盐深紫外非线性光学材料的研究进展

  • 中国科学院新疆理化技术研究所,中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室,新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐 830011;中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049

  • 中国科学院新疆理化技术研究所,中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室,新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐 830011

Exploration of the deep-ultraviolet nonlinear optical materials in the derivatives of KBe2BO3F2

  • 摘要: 利用非线性光学(NLO)晶体材料和变频技术,可以把波长范围有限的激光光源扩展到紫外、深紫外区,这已成为深紫外光源的热点研究方向.然而,目前限制深紫外全固态激光器发展和应用的关键问题是缺乏能够在该波段进行频率转换并且产业化应用的NLO晶体材料.因此,该领域的各国科学家都在积极探索并发展新一代的深紫外NLO晶体材料.目前仅有KBe2BO3F2(KBBF)晶体能够实现Nd:YAG的直接六倍频深紫外激光(波长为177.3 nm)输出.然而,KBBF晶体存在严重的层状生长习性,并且其原料氧化铍有剧毒,从而极大地制约了其商业化生产和应用进程.根据阴离子基团理论,以BO3基团为基本结构单元形成的类[Be2BO3F]层状结构特征仍然是目前最有利于产生深紫外谐波的适宜结构之一,因此,基于KBBF层状结构进行分子工程设计,并开发类KBBF结构的硼酸盐可能是探索新材料的优选策略.本文通过回顾类KBBF结构硼酸盐深紫外NLO晶体的发展历程,系统梳理该类晶体材料层状结构特点、不同层间连接方式和光学性能,分析限制深紫外NLO晶体发展的主要因素,讨论目前发展类KBBF结构硼酸盐深紫外NLO晶体材料的主要矛盾和解决策略,以期对未来新材料的创新探索提供借鉴.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-01

类KBe2BO3F2结构硼酸盐深紫外非线性光学材料的研究进展

  • 中国科学院新疆理化技术研究所,中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室,新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐 830011;中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
  • 中国科学院新疆理化技术研究所,中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室,新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐 830011

摘要: 利用非线性光学(NLO)晶体材料和变频技术,可以把波长范围有限的激光光源扩展到紫外、深紫外区,这已成为深紫外光源的热点研究方向.然而,目前限制深紫外全固态激光器发展和应用的关键问题是缺乏能够在该波段进行频率转换并且产业化应用的NLO晶体材料.因此,该领域的各国科学家都在积极探索并发展新一代的深紫外NLO晶体材料.目前仅有KBe2BO3F2(KBBF)晶体能够实现Nd:YAG的直接六倍频深紫外激光(波长为177.3 nm)输出.然而,KBBF晶体存在严重的层状生长习性,并且其原料氧化铍有剧毒,从而极大地制约了其商业化生产和应用进程.根据阴离子基团理论,以BO3基团为基本结构单元形成的类[Be2BO3F]层状结构特征仍然是目前最有利于产生深紫外谐波的适宜结构之一,因此,基于KBBF层状结构进行分子工程设计,并开发类KBBF结构的硼酸盐可能是探索新材料的优选策略.本文通过回顾类KBBF结构硼酸盐深紫外NLO晶体的发展历程,系统梳理该类晶体材料层状结构特点、不同层间连接方式和光学性能,分析限制深紫外NLO晶体发展的主要因素,讨论目前发展类KBBF结构硼酸盐深紫外NLO晶体材料的主要矛盾和解决策略,以期对未来新材料的创新探索提供借鉴.

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