材料物理性能-功能晶體材料

1、材料物理性能功能材料q 光學(xué)晶體q 非線性光學(xué)晶體q 激光晶體q 電光和光折變晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 光學(xué)晶體一般是指作為光學(xué)介質(zhì)用的晶體，主要用于光學(xué)儀器中的透過窗口、棱鏡、透鏡、濾光和偏光元件及相位補(bǔ)償鏡等，其應(yīng)用均屬于線性光學(xué)的范疇。 作為棱鏡透鏡材料，光學(xué)設(shè)計(jì)首先要考慮的是使用的光譜透過區(qū)，要求光學(xué)晶體在該光譜區(qū)域有較高的透過率。光學(xué)晶體也由此可分為紫外、可見和紅外晶體，圖11-l表示一些光學(xué)晶體(均為離子晶體）。在紫外區(qū)和紅外區(qū)的吸收系數(shù)隨波長的變化，紫外和紅外吸收極限波長與陰、陽離子的原子序數(shù)成正比。輕元素化合物在紫外有較高的透過率，重金屬化合物在紅外有較高的透過率，

2、由圖11-l可選擇適用于不同光譜透過范圍的光學(xué)晶體。材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 金屬鹵化物晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 金屬鹵化物的光學(xué)性質(zhì)材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 氧化物和含氧酸鹽晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 氧化物及含氧酸鹽晶體的光學(xué)性質(zhì)材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光

3、學(xué)晶體材料 IV族與IIVI族化合物半導(dǎo)體晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 各種半導(dǎo)體晶體的光學(xué)性質(zhì)材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 自從20世紀(jì)60年代激光出現(xiàn)后，其相干電磁場(chǎng)功率密度可達(dá)10“wcmz，相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度可與原子的庫侖場(chǎng)強(qiáng)(約310。vm)相比較。因此，其極化率P與電場(chǎng)的二次、三次甚至更高次冪相關(guān)，從而開辟了非線性光學(xué)及其材料發(fā)展這一新領(lǐng)域。正是由于光波通過介質(zhì)時(shí)極化率非線性響應(yīng)產(chǎn)生了對(duì)于光波的反作用，產(chǎn)生丁在和頻差頻等處的諧波。這種省強(qiáng)光有關(guān)的、不同于線性光學(xué)現(xiàn)象的效應(yīng)被稱作非線性光學(xué)效應(yīng)具有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體則稱為非線性光學(xué)晶體。材料物理

4、性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 激光頻率轉(zhuǎn)換晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料光學(xué)晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激

5、光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 激光器要實(shí)現(xiàn)自激振蕩，除了具備粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和受激輻射幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自發(fā)輻射幾率，即受激輻射占主導(dǎo)地位以外，還須增益大于損耗。 由激光器工作的基本原理可以看出一種優(yōu)良的激光工作物質(zhì)應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1. 良好的熒光和激光性能優(yōu)良的光學(xué)均勻性材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 2. 優(yōu)良的光學(xué)均勻性能材料物理性能功能材料激光晶體 3. 良好的物理化學(xué)性能材料物理性能功能材料激光晶體 固體激光器工作物質(zhì)中產(chǎn)生激光的粒子，一般為離子，稱為激活離子。構(gòu)成

6、晶體晶格結(jié)構(gòu)的物質(zhì)稱為基質(zhì)。根據(jù)激活離子的工作原理可以將固體激光器分為基于電子能級(jí)的激光器、基于電子振動(dòng)躍遷的激光器。本節(jié)將簡單介紹這些激光器。固體激光器材料物理性能功能材料激光晶體 基于電子能級(jí)的激光器材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 基于電子振動(dòng)躍遷的激光器(終端聲子激光器材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 激光晶體分類材料物理性能功能材料激光晶體 1. 摻雜型激光晶體 絕大部分激光晶體都是摻

7、雜型激光晶體。它是由激活離子和基質(zhì)晶體兩部分組成。激光晶體的研究都是基于為各種激活離子提供一個(gè)合適的晶格場(chǎng)，使之產(chǎn)生所需的受激輻射。常用的激活離子絕大部分是過渡金屬離子和稀上金屬離子。 激光晶體對(duì)基質(zhì)晶體的要求是其陽離子與激活離子半徑、電負(fù)性接近，價(jià)態(tài)盡可能相同，物理化學(xué)性能穩(wěn)定和能較易生長出光學(xué)均勻性好的大尺寸晶體?；痉_(tái)上述要求的基質(zhì)晶體主要有氧化物和氟化物二大類。氧化物晶體通常熔點(diǎn)高、硬度大、物理化學(xué)性能穩(wěn)定，摻入三價(jià)激活離子對(duì)不需要電荷補(bǔ)償，因此是研制最多、應(yīng)用最廣的一類基質(zhì)晶體。材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 材料物理性能功能材料激光晶體 2. 自激活激光晶體材料物理性能功能材料激光晶體 主要的自激活激光晶體材料物理性能功能材料激光晶體 3. 色心激光晶體材料物理性能功能材料激光晶體 主要堿金屬鹵化物色心晶體材料物理性能功能材料激光晶體 4. 半導(dǎo)體激光材料物理性能功能材料新型激光晶體的探索 探索新的激光晶體，首先必須考慮激活離子和基質(zhì)晶體； 探索新型激光晶體的若干方面。材料物理性能功能材料激光晶體 4. 半導(dǎo)體激光材料物理性能功能材料激光晶體 4. 半導(dǎo)體激光材料物理性能功能材料電光和光折變晶體 材料 電光和光折變晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料 激光晶體材料物理性能功能材料光學(xué)晶體材料 材料 激光晶體電光