我国科学家创制新型非线性光学晶体 可高效实现激光变频
新华社北京7月15日电(记者张泉)记者从中国科学院14日举行的新闻发布会上获悉,我国科学家成功创制了一种新型非线性光学晶体,能高效扩展激光器的可调谐范围,在半导体晶圆检测等领域具有广阔应用前景。相关成果已在国际学术期刊《自然·光子学》在线发表。
GFB晶体器件。(研究团队供图)
激光光源已成为高新技术产业、前沿科学研究等领域的重要支撑。为满足不同应用场景需求,人类需要获得不同波长、不同能量的激光,然而,激光器输出的波长为固定值,且调控范围有限,这就需要用到非线性光学晶体 。
“非线性光学晶体可用来对激光波长进行变频,从而扩展激光器的可调谐范围,是获得不同波长激光的物质条件和源头。”文章第一作者,中国科学院新疆理化技术研究所研究员米日丁·穆太力普介绍,在晶体中实现应用波段相位匹配,可以提升激光输出的功率和效率,但现有晶体均存在相位匹配波长损失。
此项研究中,团队基于应用广泛的双折射相位匹配技术,创制出全波段相位匹配晶体理念,可实现对晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配,并以此为指导获得一例非线性光学晶体GFB。
GFB晶体激光实验。(研究团队供图)
研究结果表明,GFB晶体可实现1064纳米激光器二、三、四、五倍频高效、大能量输出,综合性能优良,有望满足半导体晶圆检测等领域的重大需求。
“更重要的是,我们可采用水溶液法生长出高质量、超大尺寸GFB晶体,与目前广泛应用的晶体相比,拥有巨大的成本优势。”文章通讯作者、中国科学院新疆理化技术研究所所长潘世烈说,下一步,团队将持续开展相关晶体材料、器件及激光光源应用的攻关研究,力争产出更多原创性、引领性创新成果。