?我國(guó)氧化物非線性光學(xué)晶體研究獲突破

近日，山東大學(xué)晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于浩海教授課題組與中科院理化所合作，在氧化物非線性光學(xué)晶體研究方面取得了新進(jìn)展，相關(guān)研究成果作為封面文章發(fā)表在國(guó)際著名期刊《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》上。

由于在國(guó)防、醫(yī)療、工業(yè)以及科研工作等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，中紅外波段激光已成為國(guó)內(nèi)外激光技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。可實(shí)用中紅外非線性光學(xué)材料是中紅外激光的材料基礎(chǔ)，要求透過(guò)范圍寬、激光損傷閾值高、非線性光學(xué)效應(yīng)大。一般來(lái)說(shuō)，氧化物晶體的聲子能量較高，限制了其中遠(yuǎn)紅外應(yīng)用，中紅外非線性光學(xué)晶體的研究主要集中于以硫磷族為代表的半導(dǎo)體晶體，但氧化物寬的禁帶寬度決定該類(lèi)材料可能具有高的損傷閾值、可能提升現(xiàn)有中紅外激光的輸出功率。課題組面向中紅外氧化物研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，在長(zhǎng)期的硅酸鎵鑭體系研究基礎(chǔ)上，抓住寬禁帶和低聲子能量?jī)蓚€(gè)關(guān)鍵因素，通過(guò)分子設(shè)計(jì)，在硅酸鎵鑭體系中進(jìn)一步篩選出的La3SnGa5O14（LGSn）晶體是綜合性能優(yōu)秀的中紅外非線性光學(xué)晶體；通過(guò)晶體生長(zhǎng)獲得了小尺寸樣品，發(fā)現(xiàn)該晶體的紅外截止邊到11μm中紅外光譜區(qū)域，具有禁帶寬度寬、損傷閾值高、非線性系數(shù)大、可用成熟的近紅外激光泵浦產(chǎn)生中紅外激光等優(yōu)勢(shì)。

于浩海教授課題組一直致力于人工晶體特別是激光與非線性光學(xué)晶體材料與器件研究，在激光晶體、非線性光學(xué)晶體、激光自倍頻晶體、光開(kāi)關(guān)晶體等光電功能晶體的晶體生長(zhǎng)及器件應(yīng)用方面取得了系列成績(jī)，在Adv． Mater．、ACS Nano、Laser ＆Photon． Rev．、Appl． Phys． Lett．等國(guó)際期刊上發(fā)表多篇論文，受到廣泛關(guān)注，部分研究成果已獲得轉(zhuǎn)化應(yīng)用。2014年提出在硅酸鎵鑭體系晶體可能在中紅外波段有重要應(yīng)用，2016年評(píng)估了鈮酸鎵鑭晶體的中紅外非線性光學(xué)特性和實(shí)用前景。

該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研究與發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的大力支持。
（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 作者：王延斌）