摘要：红外非线性光学晶体在光电器件、资源勘探和长距离激光通讯等领域具有极其重要的应用,因此探索性能优异的新型红外非线性光学晶体材料已成为该领域的一个重要方向.当前,该领域面临的主要挑战之一是如何实现宽带隙和大倍频效应之间的平衡.本文中,我们提出一种设计策略,即引入d^0过渡金属的氟化功能基团作为活性基元,设计中红外非线性光学晶体材料.通过对含d^0过渡金属氟氧化物的系统研究,我们探索了这类氟化功能基团对带隙和倍频响应的影响机制.研究发现d^0过渡金属的氟化功能基团有利于产生较大的带隙.基于第一性原理计算,我们分析了碱金属/碱土金属d^0过渡金属氟氧化物的光学性能,它们具有宽的带隙(>3.0 e V)和大的双折射率(>0.07),其中2个分别含W和Mo的氟氧化物也呈现了较强的倍频效应.此外,我们对比分析了其他氟化功能基团,发现在基本构筑基元中引入氟离子有利于光学性能的提升.由此说明,这种具有优异氟化功能基团的d^0过渡金属氟氧化物,可以作为探索新型中红外非线性光学的潜在体系.

摘要：紫外非线性光学晶体作为固态激光器的关键组成部分,对产生紫外相干光具有重要的应用价值.本文通过合理设计和高温熔液法成功合成了一种高性能的紫外非线性光学晶体CsBaB_(9)O_(15)(CBBO).其特殊的双层结构由一种新颖的B_(9)O_(19)基团构成.CBBO具有优异的性能,包括短截止边(175 nm)、合适的双折射(0.073@1064 nm)和大倍频效应(3倍KDP).同时,CBBO具有良好的晶体生长习性并且不潮解.结果表明,CBBO是一种潜在的紫外非线性光学晶体.