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什么是非線性光學(xué)晶體
光通過晶體進(jìn)行傳播時(shí)，會引起晶體的電極化。當(dāng)光強(qiáng)不太大時(shí)，晶體的電極化強(qiáng)度與光頻電場之間呈線性關(guān)系，其非線性關(guān)系可以被忽略；但是，當(dāng)光強(qiáng)很大時(shí)，如激光通過晶體進(jìn)行傳播時(shí)，電極化強(qiáng)度與光頻電場之間的非線性關(guān)系變得十分顯著而不能忽略，這種與光強(qiáng)有關(guān)的光學(xué)效應(yīng)稱為非線性光學(xué)效應(yīng)，具有這種效應(yīng)的晶體就稱為非線性光學(xué)晶體。
非線性光學(xué)晶體材料的產(chǎn)生
1961 年，美國科學(xué)家 Franken 將一束紅寶石產(chǎn)生的激光束入射到石英晶體上， 發(fā)現(xiàn)射出的激光束中除了紅寶石的 693.4nm 的光束外，在紫外區(qū)還出現(xiàn)了一條二倍頻率的 347.2nm 的光譜線，這是初次發(fā)現(xiàn)晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)。科學(xué)家們立即認(rèn)識到非線性光學(xué)材料可以作為激光變頻材料。在近 50 年的發(fā)展中，非線性光學(xué)晶體材料已成為重要的信息材料之一，廣泛應(yīng)用于激光通信、光學(xué)雷達(dá)、 醫(yī)用器件、材料加工、x 射線光刻技術(shù)等，在人們的生活中起到了越來越重要的作用。
非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用和發(fā)展
非線性光學(xué)晶體與激光緊密相連，是實(shí)現(xiàn)激光的頻率轉(zhuǎn)換、調(diào)制、偏轉(zhuǎn)和 Q 開關(guān)等技術(shù)的關(guān)鍵材料。
當(dāng)前，直接利用激光晶體獲得的激光波段有限，從紫外到紅外譜區(qū)，尚有激光空白波段。而利用非線性光學(xué)晶體，可將激光晶體直接輸出的激光轉(zhuǎn)換成新波段的激光，從而開辟新的激光光源，拓展激光晶體的應(yīng)用范圍。
非線性光學(xué)晶體材料是光電子技術(shù)特別是激光技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，可以用于激光頻率轉(zhuǎn)換、調(diào)制激光的強(qiáng)度和相位、實(shí)現(xiàn)激光信號的全息存儲等，在激光通訊、激光信息存儲與處理、激光材料加工以及軍用激光技術(shù)等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。
近幾十年來，人們在研究與探索非線性光學(xué)晶體材料方面做了大量工作，取得了豐碩的研究成果，涌現(xiàn)出了一批性能優(yōu)良的非線性光學(xué)晶體。
人們已將非線性光學(xué)晶體材料，由無機(jī)晶體拓展到有機(jī)晶體，由體塊晶體發(fā)展到薄膜、纖維和超晶格材料。將非線性光學(xué)晶體的性質(zhì)與其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，有意識的通過分子設(shè)計(jì)、晶體工程等科學(xué)方法來探索與研制各種新型的非線性光學(xué)晶體材 料，向科學(xué)更深層次的方向發(fā)展，從而促成了非線性光學(xué)領(lǐng)域內(nèi)不斷創(chuàng)新。
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