我國新型短波長非線性光學材料研制成功

　　非線性光學是隨著激光技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展形成的一門學科分支，是近代科學前沿最為活躍的學科領(lǐng)域之一。數(shù)十年間，非線性光學在基本原理、新型材料的研究、新效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用方面都得到了巨大的發(fā)展，成為光學學科中最活躍和最重要的分支學科之一。

　　1960年Maiman制成了世界上第一臺紅寶石激光器，人們對于光學的認識發(fā)生了重大變化。在高強度的激光作用到介質(zhì)體系時，人們在大量的不同材料中都觀察到與常見光學效應(yīng)截然不同的現(xiàn)象，如介質(zhì)的折射率和吸收系數(shù)會隨光電場強度的變化而變化，這些新現(xiàn)象需要用非線性光學的基本原理予以解釋。

　　自上個世紀60年代至今，非線性光學不斷發(fā)展，一些重要的非線性光學效應(yīng)相繼被發(fā)現(xiàn)，新型的非線性光學晶體材料的試制成功，皮秒激光器件的廣泛使用以及飛秒激光器的研究，使得利用超快脈沖進行非線性光學的研究得到重大推進，取得許多新的科研成果。非線性光學的應(yīng)用離不開非線性光學(NLO)材料，它能實現(xiàn)光波頻率轉(zhuǎn)換，這種能力為實現(xiàn)全光學計算、開關(guān)和遠距離通信提供了可能。本文就非線性光學材料的種類、發(fā)展、應(yīng)用及前景作一綜合回顧。

　　近日中科院新疆理化技術(shù)研究所科研人員成功設(shè)計合成了富硼硅酸鹽Cs2B4SiO9，從而為新型短波長非線性光學材料的研究提供了新體系。相關(guān)成果以通訊形式發(fā)表于《德國應(yīng)用化學》雜志。

　　據(jù)了解，短波長非線性光學材料作為激光光源，因其波長短、能量更集中、分辨率更高而在高密度光盤存儲、物質(zhì)表面改性、激光精密加工等工業(yè)領(lǐng)域和紫外線造影、細胞解析等醫(yī)學領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。關(guān)于該光學材料的研究，已成為當前的熱點。

　　此次研究人員在陰離子基團理論研究的基礎(chǔ)上，將B-O框架中引入剛性基團SiO4，剛性的SiO4迫使B-O框架發(fā)生較大畸變，從而使材料產(chǎn)生大的非線性光學效應(yīng)。

　　研究測試發(fā)現(xiàn)，該晶體紫外吸收截止邊短于190納米，能夠?qū)崿F(xiàn)相位匹配，并具有合適的倍頻效應(yīng)，物化性能穩(wěn)定，是一種潛在的短波長非線性光學材料。