新型黄铜矿结构高效AⅡ-Si-P2（AⅡ=Cd, Zn, Mg）系列中红外非线性光学晶体的生长及性能研究

项目名称： 新型黄铜矿结构高效AⅡ-Si-P2（AⅡ=Cd, Zn, Mg）系列中红外非线性光学晶体的生长及性能研究

项目编号： No.51272129

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 陶绪堂

作者单位： 山东大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 利用中红外非线性光学晶体对可见或近红外激光进行频率下转换是获取3μm以上中红外激光的重要途径之一。新型AⅡ-Si-P2（AⅡ=Cd, Zn, Mg）系列非线性光学晶体与ZnGeP2晶体同属黄铜矿结构，并且具有较高的热导率、更高的非线性光学系数以及更大的能隙，是一类性能优异的新型高效中红外非线性光学材料。本项目拟开展CdSiP2晶体垂直布里奇曼法单晶生长过程的相平衡特性、固-液界面演化规律、组分偏离计量比特性，AⅡ-Si-P2系列晶体在金属助熔剂中的溶解特性及析晶习性等基础问题研究，研究AⅡ-Si-P2晶体中的缺陷类型及其对晶体物理性能的影响，评价其作为光学频率变换器件的性能；探寻晶体结构、制备工艺、晶体缺陷和晶体物理性能等之间的关系。本项目的开展一方面可以获取新型红外非线性光学晶体，满足需求，另一方面也可以为探索和生长全新的可用1μm左右的激光泵浦的高效中红外非线性光学材料提供理论指导。

中文关键词： 非线性光学晶体；CdSiP2晶体；Si-P化合物；晶体生长；晶体缺陷

英文摘要： Mid-infrared Laser Output by Optical Frequency Conversion Abstract: The main method to generate the Mid-infrared laser beyond 3μm is frequency conversion using nonlinear optical materials. AⅡ-Si-P2（AⅡ=Cd, Zn, Mg） are a series of new nonlinear optical materials for high efficient and high power mid-infrared laser applications since they have high thermal conductivity, high nonlinear optical coefficient, and large energy gap. The research project will be focus on： the character of phase equilibrium, the evolution of solid-liquid interface, and the non-stoichiometric character during the vertical Bridgman growth; and the solubility and crystallization characteristics of AⅡ-Si-P2 series crystals in the melt flux; the identification of crystal defects types and their effect on the physical properties of crystals; the evaluation of nonlinear optical properties in optical frequency conversion devices; the exploration of the relations among the crystal structure, growth parameters, crystal defects and crystal properties.

英文关键词： Nonlinear optical crystal；CdSiP2；Si-P compound；Crystal growth；Crystal defect