記者從中國科學(xué)院14日舉行的新聞發(fā)布會(huì)上獲悉,我國科學(xué)家成功創(chuàng)制了一種新型非線性光學(xué)晶體,能高效擴(kuò)展激光器的可調(diào)諧范圍,在半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。相關(guān)成果已在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》在線發(fā)表。
GFB晶體器件。(研究團(tuán)隊(duì)供圖)
激光光源已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、前沿科學(xué)研究等領(lǐng)域的重要支撐。為滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求,人類需要獲得不同波長(zhǎng)、不同能量的激光,然而,激光器輸出的波長(zhǎng)為固定值,且調(diào)控范圍有限,這就需要用到非線性光學(xué)晶體 。
“非線性光學(xué)晶體可用來對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行變頻,從而擴(kuò)展激光器的可調(diào)諧范圍,是獲得不同波長(zhǎng)激光的物質(zhì)條件和源頭。”文章第一作者,中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究員米日丁·穆太力普介紹,在晶體中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用波段相位匹配,可以提升激光輸出的功率和效率,但現(xiàn)有晶體均存在相位匹配波長(zhǎng)損失。
此項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)基于應(yīng)用廣泛的雙折射相位匹配技術(shù),創(chuàng)制出全波段相位匹配晶體理念,可實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體材料透過范圍內(nèi)任意波長(zhǎng)的相位匹配,并以此為指導(dǎo)獲得一例非線性光學(xué)晶體GFB。
GFB晶體激光實(shí)驗(yàn)。(研究團(tuán)隊(duì)供圖)
研究結(jié)果表明,GFB晶體可實(shí)現(xiàn)1064納米激光器二、三、四、五倍頻高效、大能量輸出,綜合性能優(yōu)良,有望滿足半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)等領(lǐng)域的重大需求。
“更重要的是,我們可采用水溶液法生長(zhǎng)出高質(zhì)量、超大尺寸GFB晶體,與目前廣泛應(yīng)用的晶體相比,擁有巨大的成本優(yōu)勢(shì)?!蔽恼峦ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所所長(zhǎng)潘世烈說,下一步,團(tuán)隊(duì)將持續(xù)開展相關(guān)晶體材料、器件及激光光源應(yīng)用的攻關(guān)研究,力爭(zhēng)產(chǎn)出更多原創(chuàng)性、引領(lǐng)性創(chuàng)新成果。
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