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硫化物非线性晶体

硫化物非线性晶体

Badikov晶体实验室主要制造大尺寸的晶体,主要涉及HgGa2S4晶体,BaGa4Se7,BaGa4S7,AgGaS2,AgGaSe2等高质量激光晶体。

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产品介绍

Badikov硫化物非线性晶体,高质量的大尺寸非线性晶体


AgGaS2晶体简介

AgGaS2晶体是常见的硫化物晶体,通常用来二倍频和三波混频。用适合的光源进行泵浦,基于这类硫化物非线性晶体的参量振荡可以产生光谱范围1~10微米的波长连续可调谐的激光。高质量的非线性晶体AgGaS2和其较长的尺寸使实现高转换效率变得可能。用掺Nd的YAG激光器(1064nm)的单皮秒脉冲泵浦AgGaS2的参量发生已被证实覆盖了2.2~7.4微米范围。由于非共线双晶结构,比之前报道过的(在该光谱范围用皮秒脉冲泵浦的光学参量振荡)更高的转换效率已经可以实现了。而且基于单个的AgGaS2晶体的双通的OPO也实现了。该器件与双晶OPO相比,在不损失转换效率的情况下具有一定优势。


AgGaS2晶体参数表

物理结构特性

晶格对称性以及点群

四方晶系,D2d

空间群

D122d

晶胞参数(晶格特征参数)(Å)

a=5.742,c=10.305

熔点(℃)

980

晶体光学均匀性(折射率偏差)

Δn<1*10-4

密度(g/cm3)

4.58

吸收系数(cm-1)

<0.005

光学与非线性光学特性

光学传输范围(μm)

0.47到12.5

能隙(eV)

2.8

各向同性波长(μm)

0.497

折射率(实测值)

λ(μm)                             n

no

ne

0.53

2.6148

2.6145

0.65

2.5417

2.4941

1.064

2.4489

2.3952

2.0

2.4131

2.3594

10.6

2.3449

2.2908

损伤阈值

(τ=10 ns,λ=1.06 μm),20 MW/cm2

非线性光学系数

d36(10.6μm)=0.15d36(GaAs)= 13.4 pm/V

dooe = d36sinθsin2φ

deoe = doee = d36sin2θcos2φ

色散方程(Sellmeier equations,λ in μm)

no2 = 4.4368659+541.97177/(400+λ2)- 0.21334425/(0.10173910-λ2

ne2 = 4.1704137+550.23080/(400+λ2)- 0.19289371/(0.13312863-λ2

使用AgGaS2的实验结果

泵浦激光:1.06 μm

30ps锁模激光输出波长:4~10 μm

量子转换效率(%)

2.8 (λ=5.2 μm)

1.6 (λ=6.3 μm)

0.6 (λ=7.1 μm)


HgGa2S4晶体简介

我们在生长HgGa2S4硫化物晶体等非线性晶体方面占有领先地位。高的激光损伤阈值和高转换效率使得这些晶体可以用于1.0~10 um的波长范围内的倍频和OPO/OPA。据证实,CO2激光器用4mm长的HgGa2S4晶体进行二倍频的量子转换效率为10%(脉宽30ns,辐射功率密度60MW/cm2)。高转换效率和宽波长可调谐发射谱使得HgGa2S4

具有与AgGaS2,AgGaSe2,ZnGeP2和GaSe晶体竞争的实力,尽管生长大尺寸的HgGa2S4具有一定难度。


HgGa2S4参数表

物理结构特性

晶格对称性以及点群

四方晶系,S4

空间群

S24

熔点(℃)

880

密度(g/cm3)

4.95

光学与非线性光学特性

光学传输范围(μm)

0.5到12.5

能隙(eV)

2.84

折射率(实测值)

λ(μm)                   n

no

ne

0.5495

2.6592

2.5979

0.6500

2.5796

2.5264

1.0760

2.4774

2.4324

3.5400

2.4386

2.3979

11.000

2.3690

2.3290

损伤阈值

τ=10 ns,λ=1.06 μm(单脉冲),60 MW/cm2

τ=18 ns,λ=1.064 μm,ν=10 Hz,30 MW/cm2

非线性光学系数

d36(1.064μm)=1.8d36(AgGaS2)±15% = (35.2±5.3)pm/V

d31(1.064μm)=0.6d36(AgGaS2)±15% = (11.7±1.8)pm/V

d36 /d31 = 3

dooe = d36sinθsin2φ+ d31sinθsin2φ,φopt=36°

deoe = doee = d36sin2θcos2φ- d31sin2θcos2φ,φopt=81°

色散方程(Sellmeier equations,λ in μm)

no2 = 6.2081522-63.706298/(225.0-λ2)- 0.23698804/(0.09568646-λ2

ne2 = 6.0090267-63.280659/(225.0-λ2)- 0.21489656/(0.09214633-λ2

使用HgGa2S4的实验结果

用于CO2的激光器(τ=30ns,功率密度60 MW/cm2,L=4 mm)的量子转换效率(%)为10


AgGaS2/HgGa2S4晶体工艺公差表

公差类型

参数

通光孔径公差

+0.1/-0 mm

厚度公差

+0.1/-0 mm

角度公差(φ和θ)

+/-30 arcmin

垂直公差

15 arcmin

孔径倒角

0.1~0.3mm

平行度

<120 arcsec

平整度

<λ/6@633nm

轴向

±0.5°,@所有轴

AgGaS2/HgGa2S4晶体规格

晶体类型

尺寸

θ

φ

是否镀膜

价格

AGS

5×5×1mm

39°

45°

依据合同

-

HGS

5×5×1mm

43.5°

45°

依据合同

-

AGS

6×6×2mm

50°

0°

依据合同

-

HGS

6×6×2mm

55.8°

0°

依据合同

-

AGS

8×8×1mm

39°

45°

依据合同

-

HGS

8×8×1mm

43.5°

45°

依据合同

-

BaGa4Se7晶体

采用Bridgman-Stockbarger方法在实验室中生长了BaGa4S7(BGS)晶体,首次获得了其含Se的类似物BaGa4Se7(BGSe),其尺寸大到足以测量色散系数和折射系数,这是预测相位相互作用特性的先决条件。


BaGa4Se7晶体结构与物理特性

结构与物理特性

晶格对称性

单斜

空间群

PC

熔点(℃)

1050

光学均匀度(折射率偏差)

Δn=1*10-4

吸收系数(cm-1

<0.005

晶胞参数(Å)

a=7.62,b=6.51,c=14.70,β=121,20

光学与非线性特性

透射谱范围(μm)

0.47~18

能隙(eV)

2.64

非线性系数

d11=18.2 pm/V

d13=20.6 pm/V

双折射率

Δn=0.08 @1μm


BaGa4Se7晶体规格参数

尺寸规格

晶向

BaGa4Se7柱状晶体

6×6×15

Type II,φ=5.8°,θ=90°

8×8×25

Type II,φ=33.5°,θ=90°

10×9×20

Type I,φ=43.3°,θ=0°

12×12×35

Type I,φ=46.46°,θ=0°

BaGa4Se7平板晶体

5×5×1

Type I,θ=40.7°,φ=0°

8×8×1

Type I,θ=46.46°,φ=0°

12×12×1

Type I,θ=43.3°,φ=0°

BaGa4Se7晶体工艺公差表

公差类型

参数

通光孔径公差

+0.1/-0 mm

厚度公差

+0.1/-0 mm

角度公差(φ和θ)

+/-30 arcmin

垂直公差

15 arcmin

孔径倒角

0.1~0.3mm

平行度

<120 arcsec

平整度

<λ/6@633nm

面型精度

30/20,S/D

轴向

±0.5°,@所有轴



Badikov的晶体实验室具有50多年的硫族化合物晶体的生产经验,以及超过30年的非线性激光晶体,硫化物非线性晶体的商业供应经验。团队已开发出先进的培养技术,大型高质量晶体已准备好用于商业供应:BaGa4Se7BaGa4S7BaGa2GeSe6BaGa2GeS6Ba2Ga8GeS16Badikov是大尺寸HgGa2S4晶体的唯一制造商。您也可以订Hg1-xCdxGa2S4晶体。还生长了以下具有高光学质量的元素:Ag3AsS3Ag3SbS3AgGaS2AgGaSe2AgGa1-x InxS2AgGaxIn1-xSe2AgGaGeS4AgGaGe5Se12HgGa2S4Hg1-xCdxGa2S4PbIn6Te10PbGa6Te10Pb1-xCaxIn6Te10Tl4HgI6PbGa2GeSe6GaSe等。团队可以根据用户的研究任务,对单晶生长技术的发展进行研究,并合成任何数量的硫化物晶体。我们一直在寻找和开发新的晶体。现在已经生长出了尚未研究或尚未完全研究的晶体,例如:HgIn2Se4HgIn2S4Fe2In2Te5Fe2Mn2Se5



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