材料物理性能-功能晶体材料

1、材料物理性能功能材料q 光学晶体q 非线性光学晶体q 激光晶体q 电光和光折变晶体材料物理性能功能材料 光学晶体一般是指作为光学介质用的晶体，主要用于光学仪器中的透过窗口、棱镜、透镜、滤光和偏光元件及相位补偿镜等，其应用均属于线性光学的范畴。 作为棱镜透镜材料，光学设计首先要考虑的是使用的光谱透过区，要求光学晶体在该光谱区域有较高的透过率。光学晶体也由此可分为紫外、可见和红外晶体，图11-l表示一些光学晶体(均为离子晶体）。在紫外区和红外区的吸收系数随波长的变化，紫外和红外吸收极限波长与阴、阳离子的原子序数成正比。轻元素化合物在紫外有较高的透过率，重金属化合物在红外有较高的透过率，由图11-l

2、可选择适用于不同光谱透过范围的光学晶体。材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料 金属卤化物晶体材料物理性能功能材料金属卤化物的光学性质材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料 氧化物和含氧酸盐晶体材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料氧化物及含氧酸盐晶体的光学性质材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料 IV族与IIVI族化合物半导体晶体材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料各种半导体晶体的光学性质材料物理性能功能材料 自从20世纪60年代激光出现后，其相干电磁场功率密度可达10“wcmz

3、，相应的电场强度可与原子的库仑场强(约310。vm)相比较。因此，其极化率P与电场的二次、三次甚至更高次幂相关，从而开辟了非线性光学及其材料发展这一新领域。正是由于光波通过介质时极化率非线性响应产生了对于光波的反作用，产生丁在和频差频等处的谐波。这种省强光有关的、不同于线性光学现象的效应被称作非线性光学效应具有非线性光学效应的晶体则称为非线性光学晶体。材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物

4、理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料激光频率转换晶体材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料 激光器要实现自激振荡，除了具备粒子数反转和受激辐射几率远远大于自发辐射几率，即受激辐射占主导地位以外，还须增益大于损耗。 由激光器工作的基本原理可以看出一种优良的激光工作物质应该具有以下几个特点：1. 良好的荧光和激光性能优良的光学均匀性材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料2. 优良的光学均匀性能材料物理性能功能材料3. 良好的物理化学性能材

5、料物理性能功能材料 固体激光器工作物质中产生激光的粒子，一般为离子，称为激活离子。构成晶体晶格结构的物质称为基质。根据激活离子的工作原理可以将固体激光器分为基于电子能级的激光器、基于电子振动跃迁的激光器。本节将简单介绍这些激光器。固体激光器材料物理性能功能材料 基于电子能级的激光器材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料 基于电子振动跃迁的激光器(终端声子激光器材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料 激光晶体分类材料物理性能功能材料1. 掺杂型激光晶体 绝大部分激光晶体都是掺杂型激光晶体。它是

6、由激活离子和基质晶体两部分组成。激光晶体的研究都是基于为各种激活离子提供一个合适的晶格场，使之产生所需的受激辐射。常用的激活离子绝大部分是过渡金属离子和稀上金属离子。 激光晶体对基质晶体的要求是其阳离子与激活离子半径、电负性接近，价态尽可能相同，物理化学性能稳定和能较易生长出光学均匀性好的大尺寸晶体。基本符台上述要求的基质晶体主要有氧化物和氟化物二大类。氧化物晶体通常熔点高、硬度大、物理化学性能稳定，掺入三价激活离子对不需要电荷补偿，因此是研制最多、应用最广的一类基质晶体。材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料材料物理性能功能材料2. 自激活激光晶体材料物理性能功能材料主要的自激活激光晶体材料物理性能功能材料3. 色心激光晶体材料物理性能功能材料主要碱金属卤化物色心晶体材料物理性能功能材料4. 半导体激光材料物理性能功能材料 探索新的激光晶体，首先必须考虑激活离子和基质晶体； 探索新型激光晶体的若干方面。材料物理性能功能材料4. 半导体激光材料物理性能功能材料4. 半导体激光材料物理性能功能材料 材料 电光和光折变晶体材料物理性能功能材料 材料 激光晶体材料物理性能功能材料 材料 激光晶体电光和光