人工晶体学报

作者：王晓洋, 刘丽娟

单位：中国科学院理化技术研究所，人工晶体研究发展中心，北京 100190

关键词：非线性光学晶体,深紫外,KBBF晶体,连续波激光,倍频器件,布儒斯特切割,薄片晶体,

基金：国家自然科学基金面上项目(52272012);中国载人航天工程空间应用系统项目(KJZ-YY-NCL404)

深紫外激光（波长<200 nm）在光刻、角分辨光电子能谱、激光精密加工等前沿领域具有不可替代的应用价值。为实现实用化、高精度的深紫外激光输出，基于非线性光学晶体的多级倍频技术已成为最具可行性的方案，其极限性能由终端深紫外倍频晶体决定。然而，目前见诸报道的深紫外非线性晶体仅有KBBF（KBe2BO3F2）和RBBF（RbBe2BO3F2）两种，且二者均受层状生长习性限制，仅能获得毫米级厚度的薄片状晶体。针对薄片状非线性光学晶体制作倍频器件的技术挑战，传统解决方案采用在晶体两面光胶两个异质材料棱镜的耦合技术。但该方案存在固有缺陷，形成的两个异质界面引入了额外光损耗，也成为激光损伤的薄弱环节，使器件的损伤阈值比晶体下降超过一个数量级。本研究创新性地提出布儒斯特角的特殊切割方法，可在保证相位匹配的前提下，使晶体获得最大有效通光长度。这种无棱镜的倍频器件摒弃了异质棱镜结构，充分发挥非线性晶体本征的高损伤阈值特性，提高了倍频器件的总透过率，为实现高功率/连续波深紫外激光输出提供了新途径。

来源：2025年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

查看人工晶体学报杂志2025年第10期