非线性晶体相关内容介绍

自从1960年美国科学家Maiman发明了世界首台红宝石激光器之后，人们便意识到了非线性晶体是能够被所看到的。考虑到激光的光场或电场非常强，例如达到1KV/cm，电场与物质产生作用的时候，非线性现象就难以被忽视。1961年，Franken等运用红宝石激光器照射石英晶体，在光谱上发现一个很弱的二倍频的斑点，首次确认了二倍频的形成。正是借助激光非常强的光频电场，非线性晶体得到产生和发展。

激光的出现使得非线性光学效应拥有了实践应用的可能，非线性效应并且也受到激光强度密度的影响。非线性光学技术的发展拓宽了激光光谱的范围，进而成为一种新的波长激光的获取手段。要实现非线性光学效应，那就要有可利用的非线性介质，可以实现光波的相位匹配。

　　伴随着激光技术发展到今天，非线性介质也得到了长足的进步。非线性晶体发展趋势非常好，受到国家特别重视。按照目前常用的两种相位匹配技术二次折射相位匹配(BPM)和准相位匹配(QPM)，可以将介质分成非线性晶体和周期极化晶体。周期极化晶体是在非线性晶体中制备出周期结构。

现有的非线性晶体有上百种，常见的就是铌酸锂(LiNbO3—LN)、钽酸锂(LiTaO3—LT)、磷酸二氢钾(KH2PO4—KDP)、磷酸二氘钾(KD2PO4—DKDP)、碘酸锂(LiIO3—LI)、磷酸氧钛钾(KTiOPO4—KTP)、偏硼酸钡(BaB2O4—BBO)、三硼酸锂(LiB3O5—LBO)、铌酸钾(KNbO3—KN)、硼酸铯(CSB3O5—CBO)、硼酸铯锂(LiCSB6O10—CLBO)、氟硼酸钾铍(KBe2BO3F2—KBBF)以及硫银镓(AgGaS2—AGS)、硒镓银(AgGaSe2—AGSe)、砷镉锗(CdGeAs—CGA)、硒化镉CdSe、硒化镓GaSe、磷锗锌(ZnGeP2—ZGP)等，广泛应用于激光倍频、和频、差频、光参量放大以及电光调制、电光偏转等。

χ(2)非线性的介质主要运用于参量非线性频率转换(例如在倍频器和光学参量振荡器中)和电光调制器，而χ(3)非线性则造成Kerr效应，拉曼效应和四波混频。基本上都使用人造晶体，而不是天然的。

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