(节选)
以激光、非线性光学晶体材料为基础的全固态激光器(DPL)是近年光电子技术发展的一个重大方向。中国科学院福建物质结构研究所在《2008科学发展报告》中撰写了题为“非线性光学晶体与器件研究获重大进展”的文章。
文章首先介绍了DPL作为一种崭新的相干光源,它具有体积小、结构紧凑、寿命长、效率高、运转可靠等一系列优点,并适用于工业、医疗、军事、科研多种领域,接着介绍了中国科学院福建物质结构研究所在非线性光学晶体研究方面取得的一系列突破性进展:
1.高质量LBO晶体生长。LBO晶体是应用在可见和紫外光区的非线性光学晶体。福建物质结构研究所在之前基础上加强了高质量LBO晶体的研发,于2002年取得有晶面LBO晶体生长的突破。该所利用自身结构化学与分析测试的优势,在较短的时间内就研究并确定了影响晶体吸收的主要因素,采用新体系的助熔剂及专利工艺技术控制杂质,生长成功低吸收大尺寸低吸收的LBO晶体(图1),将晶体吸收系数降低了两个量级,从2000ppm/cm降低到20ppm/cm。该晶体已成功地应用在200W连续绿激光系统中,百小时连续运转激光功率无明显变化。这是大功率绿激光的一个突破性进展。
2. 抗灰迹KTP(磷酸钛氧钾)晶体生长。KTP是美国杜邦公司在上世纪70年代发明并首先采用高压水热法生长成功的非线性光学晶体。福建物质结构研究所从KTP晶体灰迹本质和产生机制的研究入手,并运用“点衍射原理”定量地分析各种条件下晶体的吸收特性,确定在“灰迹”产生过程中起关键作用的杂质和空穴等点缺陷的本质,在晶体生长工艺与性能测试及固体化学研究实时互动的基础上,制备出抗“灰迹”的KTP晶体。
3. 全固态蓝绿光器件组合模块。蓝绿光晶体组合模块是针对激光器光学、晶体元件调整耗时、困难的问题,采用紧凑型谐振腔设计,将所有的光学器件,包括激光、倍频晶体、谐振腔镜(可以在晶体表面镀制)相互紧密接触并直接耦合。福建物质结构研究所采用独特的深化光胶和侧胶固定等技术,解决了晶体模块原有光转化效率低、光束质量和工作稳定性差等一系列问题,完善了100mW级绿光晶体组合模块制备技术,并在国际上率先开发出紧凑型系列蓝光晶体组合模块,填补了国际空白。(摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2008科学发展报告》)
|