非線性光學(xué)晶體用于許多不同的非線性參數(shù)應(yīng)用中。比如二次諧波產(chǎn)生，差頻產(chǎn)生，光參量放大等。必須選擇適當(dāng)?shù)木w才能將其用于特定應(yīng)用。它應(yīng)具有：在所需光譜范圍內(nèi)的透明度，足夠的雙折射以進(jìn)行相位匹配，高非線性系數(shù)，高光學(xué)損傷閾值。Optogama目前提供以下非線性晶體：BBO，LBO，KTP, KDP，DKDP, ZGP, Lithium niobate, AgGaSe2, CdSe, AgGaS2, G......
非線性光學(xué)晶體
非線性晶體指有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體，廣義指在強(qiáng)光或外場作用下能產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體。通常將強(qiáng)光作用下產(chǎn)生的稱為非線性光學(xué)晶體。立陶宛Optogama公司為基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和工業(yè)應(yīng)用提供不同的非線性晶體。晶體生產(chǎn)技術(shù)有：Stepanov，Kyropoulos，CZ，溫度梯度法，通量法。目前能提供的晶體有以下9種：BBO，LBO，KTP, KDP，DKDP, ZGP, Lithium niobate, AgGaSe2, CdSe, AgGaS2, GaSe晶體。
KDP，DKDP晶體主要特點：
-優(yōu)良的紫外線輻射傳輸
-高激光損傷閾值
-可根據(jù)要求提供定制晶體
KDP，DKDP晶體主要應(yīng)用：
-Nd摻雜激光器的倍頻器、三倍頻器和四倍頻器
-Ti：藍(lán)寶石，綠寶石，Nd摻雜激光器的調(diào)Q開關(guān)
KDP，DKDP晶體技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | KH2PO4 (KDP) | KD2PO4 (DKDP) |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 四邊形，42m | 四邊形，42m |
| 晶格參數(shù) | 負(fù)單軸(NO>Ne) | 負(fù)單軸(NO>Ne) |
| 密度 | 2.332克/cm3 | 2.355克/cm3 |
| Mohs硬度 | 2.5 | 2.5 |
| 透光范圍 | 180 nm-1.5μm | 200 nm-2μm |
| 折射率@1，06μm | no=1.4938，ne = 1.4599 | no=1.4931，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) |
鈮酸鋰晶體主要特點：
-透光率范圍從420 nm到5200 nm
-高非線性電光和聲光系數(shù)
-非吸濕性，機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性。
鈮酸鋰晶體主要應(yīng)用：
-電光調(diào)制與Q開關(guān)
-1064 nm泵浦光參量振蕩器
-周期極化鈮酸鋰準(zhǔn)相位匹配器件）
鈮酸鋰晶體技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | LiNbO3 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 三角形，3m |
| 光學(xué)對稱性 | 負(fù)單軸(N)o>ne) |
| 密度 | 4.64克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 5 |
| 透明度范圍 | 4 2 nm-5.2μm |
| Sellmeier方程(λinμm) | no2=4.9048+0.11768/(λ)2-0.04750)-0.027169λ2; ne2=4，5820+0，099169/(λ)2-0.04443)-0.021950λ2 |
| 折射率@1064 nm | no=2.220，ne = 2.146 |
ZGP晶體的主要特點：
-有效傳輸范圍從2μm到12μm
-高非線性(D)36=下午75：00/V@96μm)
-相對較高的損傷閾值(>60 mW/cm2)
ZGP晶體的主要應(yīng)用：
-用OPO和DFG技術(shù)產(chǎn)生中波、長波紅外連續(xù)可調(diào)諧輻射
-CO2和CO激光基波波長的諧波產(chǎn)生
-太赫茲距離頻率的產(chǎn)生
ZGP晶體的技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | ZnGeP2 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 四邊形，42m |
| 晶格參數(shù) | A=5.465 a，c=10.708 |
| 光學(xué)對稱性 | 正單軸(N)e>no) |
| 密度 | 4.162克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 5.5 |
| 透明度范圍@“0"透過率水平 | 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); ne2=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 |
| 導(dǎo)熱系數(shù)@T=293 K | 36(\x{e76f}c)-1K-1，35(⊥c)Wm-1K-1 |
| 激光損傷閾值 | 60兆瓦/厘米2@10.6μm，100 ns |
BBO晶體主要特點：
-寬透光率范圍從188 nm～5.2μm(合適的透明度@3μm-5.2μm，幾十μm厚的晶體)
-在幾乎整個透明范圍內(nèi)各種二階非線性相互作用的寬相位匹配范圍
-寬熱接收帶寬
-所有紫外非線性晶體中的非線性
-高激光損傷閾值
-超薄晶體可用于超快(<10 fs)的應(yīng)用
-可根據(jù)要求提供定制晶體
BBO晶體主要應(yīng)用：
-脈沖摻雜Nd的激光晶體的諧波產(chǎn)生（最多五分之一）
-脈沖摻Yb鈦晶體染料激光器的倍頻、三倍頻
-廣泛可調(diào)的I型和II型光學(xué)參量振蕩器
-通過FROG，XFROG，SPIDER，色散掃描，線性調(diào)頻掃描方法表征超短激光脈沖
BBO晶體技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | β-Bab2O4 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 菱形，3m |
| 晶格參數(shù) | A=12，532 a，c=12，717 |
| 光學(xué)對稱性 | 負(fù)單軸(N)o>ne) |
| 密度 | 3，85克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 4 - 4,5 |
| 透光范圍 | 188 nm-5.2um，對于薄晶體，合理范圍為3~5.2μm(極少數(shù)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 | no=1.6551；ne = 1.5426 |
LBO晶體主要特點：
-寬透光率范圍從155 nm到3200 nm。
-無光致變色損傷(灰色跟蹤)
-常見非線性晶體中的損傷閾值
-室溫下的偏離角小，非關(guān)鍵相位匹配（NCPM）時沒有偏離角
-溫度可調(diào)的I型和II型非臨界相位匹配
-可根據(jù)要求提供超拋光和定制晶體。
LBO晶體主要應(yīng)用：
-和頻產(chǎn)生532 nm和1064 nm以產(chǎn)生355 nm UV輻射
-Nd摻雜激光器的二次諧波激發(fā)的NIR范圍內(nèi)的可調(diào)諧OPO
-在1064 nm處有效產(chǎn)生二次諧波而無偏離效應(yīng)（NCPM，T = 149?C）
LBO晶體技術(shù)特性：
| 單晶 | LiB3O5 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 斜方晶，mm2 |
| 晶格參數(shù) | a = 8.46?，b = 7.38?，c = 12.717? |
| 光學(xué)對稱性 | 負(fù)雙軸(2 Vz=109.2°@0.5321μm) |
| 密度 | 2.474克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 6-7 |
| 透光率范圍 | 155 nm-3.2μm@“0"透過率水平 |
| Sellmeier方程@T=293 K(λinμm) | nX2=2，4542+0.01125/(λ)2-0.01135)-0.01388λ2; |
| 折射率@1064 nm | nX=1 5656；nY=1 5905；nZ = 1,6055 |
KTP晶體的主要特點：
-高度非線性
-非吸濕
-機(jī)械穩(wěn)定性
-寬透光率范圍從350 nm到4，5μm
-寬角度和熱接收度
-寬的I型和II型非臨界相位匹配范圍
KTP晶體的主要應(yīng)用：
-摻釹激光器的中、低功率倍頻
-用于中紅外產(chǎn)生的KTP OPO和ZGP OPO串列
KTP晶體的技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | KTiOPO4 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 正交的，mm2 |
| 晶格參數(shù) | A=12.814，b=6.404，c=10.616 |
| 光學(xué)對稱性 | 正雙軸(2VZ=37，4°@0，5461μm) |
| 密度 | 2，945克/立方米 |
| Mohs硬度 | 5 |
| 透明度范圍 | 350 nm-4.5μm@“0"透過率水平 |
| 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 | nX=1.7404；nY=1.7479；nZ = 1.8296 |
硒酸銀晶體主要特點：
-優(yōu)良的傳輸范圍從0.73到18μm
-低光吸收和低散射
-高FOM（品質(zhì)因數(shù)），用于NIR和MIR中的非線性相互作用
AgGaSe 2晶體主要應(yīng)用：
- 4.0~18.3μm紅外區(qū)的頻率混合
-CO2激光器的二次諧波產(chǎn)生與上轉(zhuǎn)換
-效率達(dá)到10%的固體激光器的可調(diào)諧OPO
AgGaSe 2晶體技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | AgGaSe2 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 四邊形，42m |
| 晶格參數(shù) | A=5.9920，c=10.8803 |
| 光學(xué)對稱性 | 負(fù)單軸(NO>Ne，λ<804 nm Ne>NO) |
| 密度 | 5.7克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 3-3.5 |
| 透明度范圍@“0"透過率水平 | 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 |
| 導(dǎo)熱系數(shù)@T=293 K | 1 (||c) Wm-1K-1, 1,1 (⊥c) Wm-1K-1 |
| 激光損傷閾值 | >10兆瓦/cm2@10.6μm，150 ns |
硫鎵銀晶體主要特點：
-傳輸范圍為0.5到12μm的非線性特性
-低光吸收和低散射
-短波長透光。
AgGaS2晶體主要應(yīng)用：
-4.0~18.3μm中紅外區(qū)的頻率混合
-CO的二次諧波產(chǎn)生與上轉(zhuǎn)換2雷射
-固體激光器的可調(diào)諧OPO
AgGaS2晶體技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | AgGaS2 |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 四邊形，42m |
| 晶格參數(shù) | A=5.742，c=10.26 |
| 光學(xué)對稱性 | 負(fù)單軸(N)o>ne，λ<0，497μmne>no) |
| 密度 | 4.58克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 3-3.5 |
| 透明度范圍@“0"透過率水平 | 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 |
| 導(dǎo)熱系數(shù)@T=293 K | 1.4(\x{e76f}c)-1K-1，1.5(⊥c)Wm-1K-1 |
CdSe晶體的主要特點：
-寬透光度范圍(0.7-24μm)
-很大的非線性(d31 = 18 pm/V)
-小離場角
硒化鎘晶體的主要應(yīng)用：
- DFG，OPO方案產(chǎn)生的長紅外波長紅外輻射
-紅外光學(xué)元件的材料：基板，偏振片，波片等。
硒化鎘晶體的技術(shù)特性：
| 化學(xué)公式 | CdSe |
| 晶體結(jié)構(gòu) | 六角，6毫米 |
| 晶格參數(shù) | A=4.2985，c=7.0150 |
| 光學(xué)對稱性 | 正單軸(N)e>no) |
| 密度@288 K | 5.81克/厘米3 |
| Mohs硬度 | 3.25 |
| 透明度范圍@“0"透過率水平 | 0.7-24μm |
| Sellmeier方程@T=293 K(λinμm) | no2=4.2243+1.7680λ2/(λ)2-0.2270)+3.1200λ2/ (λ)2 - 3380);
ne2=4.2009+1.8875λ2/(λ)2-0.2171)+3.6461λ2/ (λ)2 - 3629) |
| 折射率@10，0μm | no=2.431，ne = 2.452 |
| 導(dǎo)熱系數(shù)@T=293 K | 6.9(\x{e76f}c)-1K-1.6，2(⊥c)Wm-1K-1 |
| 激光損傷閾值 | 60兆瓦/厘米2@10.6μm，200 ns |
