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非線性光學晶體是滿足激光器輸出的核心材料

  非線性晶體材料是充分滿足全固態激光器實現多波段激光轉換的重要核心材料,但至今仍缺乏性能出眾的非線性晶體。

  同質多晶體具備多變的結構-性能關系,可以很好的調控材料性能。據麥姆斯咨詢報道,某大學化學與環境科學學院副研究員武奎通過系統調研所有觀察到的51種非線性光學同質多晶體,包括氧化物、鹵化物、及硫屬化合物,對上述原材料的“相變—結構轉變—非線性光學性能”三者關系進行總結和分析,闡釋了非線性光學同質多晶體的相變條件及其結構—性能相互之間的調控關系。

  在非線性光學同質多晶體的研發中,武奎研究團隊借助調控原料比例和合成溫度等,設計合成出SrCu2SnS4同質多晶,分析了材料相變與性能調控相互之間的機理關系。測試結果顯示兩相均應具有商業化紅外非線性光學晶體硫鎵銀相當的倍頻能力,但抗激光損傷能力有明顯的提高,另外基于變溫粉末XRD測試和差熱分析方法明確了兩相之間的相轉變溫度和不可逆的相轉變行為。

  為了更進一步獲得高激光損傷閾值的紅外非線性光學材料,武奎研究團隊設計在晶體結構中引入共價性很強的功能基元與高正電性的堿土金屬結合來合成新材料,成功制備出3種新的硅硫化合物。三種材料結晶于不同的空間群,結構對比發現一價陽離子對材料的結構類型有極強的調控作用,另外上述材料抗激光損傷能力有了明顯提升。

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