黄铜矿中远红外非线性光学晶体的生长、器件与性能研究

中远红外激光在各方面的应用需求非常突出和迫切。黄铜矿类晶体是目前可以通过频率转换和光参量振荡产生中远红外激光输出的最好的非线性光学晶体，可实现激光器的全固态化、多波长可调谐和大功率输出，具有工作更稳定可靠、体积小、重量轻、便于携带等优点。研究该系列晶体关键生长技术，控制晶体生长过程，生长出高质量大尺寸的晶体；进行器件研究：包括膜系设计与镀膜工艺；研究晶体和器件的光参量振荡性能，建立微观结构与性能关系模型，从而得到性能更为优异的晶体材料；降低由于缺陷引起的透光波段的额外吸收，提高晶体的透过率和应用性能。预其研究目标确定4-5种晶体关键生长技术和器件技术；建立结构与性能关系模型；晶体直径40-45mm，晶体长度100-120mm；器件尺寸达20×20×25mm；晶体和器件各项技术指标达到激光器应用要求；申请发明专利3-5项，国内外知名学报发表研究论文12篇以上。

本项目对国内急需黄铜矿类晶体进行系统研究，填补我国在该研究方向的空白；同时促进我国对于中远红外波段激光输出系统的研制和应用研究。黄铜矿类晶体是目前可以通过频率转换和光参量振荡产生中远红外激光输出的最好的非线性光学晶体，可实现激光器的全固态化、多波长可调谐和大功率输出，具有工作更稳定可靠、体积小、重量轻、便于携带等优点。研究该系列晶体关键生长技术，控制晶体生长过程，生长出高质量大尺寸的晶体；进行器件研究：包括膜系设计与镀膜工艺；研究晶体和器件的光参量振荡性能，建立微观结构与性能关系模型，从而得到性能更为优异的晶体材料；降低由于缺陷引起的透光波段的额外吸收，提高晶体的透过率和应用性能。确定晶体关键生长技术和器件技术；建立结构与性能关系模型为生长大尺寸晶体提供理论指导与依据；晶体直径44mm，晶体长度120mm；器件尺寸达20×20×25mm；晶体和器件各项技术指标达到激光器应用要求；申请发明专利3项，其中2项专利已授权，另有4项国防专利已授权；国内外知名学报发表研究论文7篇。