作者：维尔克斯 时间：2025-4-27 3:56:31
立陶宛Eksma Optics公司提供的非线性光学晶体，如ZnGeP2、AgGaSe2、AgGaS2和GaSe，因其卓越的特性在中红外和远红外应用领域备受瞩目。这些晶体展现出显著的有效光学非线性、宽广的光谱和角度接受范围、优良的透光性，并且对温度稳定性和振动控制的要求相对较低，除了GaSe晶体外，其余晶体的机械加工性能也较为出色。
红外晶体 AgGaS2 (AGS)
长14 毫米AR 涂层和未涂层 AgGaS2晶体的透射光谱，用于 Nd:YAG 激光器泵浦的 OPO
AgGaS2 中的 1 型 OPO 和 SHG 调谐曲线
透明范围为 0.53 至 12 µm。尽管其非线性光学系数是上述红外晶体中最低的，但在 Nd:YAG 激光器泵浦的 OPO 中，在 550 nm 处具有高短波长透明度；在二极管、Ti:Sapphire、Nd:YAG 和红外染料激光器的大量差频混合实验中，覆盖 3–12 µm 范围；在直接红外对抗系统中，以及 CO2 激光器的 SHG 中，都利用了该晶体。薄 AgGaS2 (AGS) 晶体板因采用 NIR 波长脉冲的差频生成而在中红外范围内产生超短脉冲而广受欢迎。
AgGaS2晶体标准品，应用：DFG @ 1.2-2.4 μm -> 2.4-11 μm
|
尺寸（mm） |
θ（°） |
φ（°） |
膜层 |
安装架 |
备注 |
型号 |
|
5 x 5 x 1 |
39 |
45 |
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 / 2.6-11 μm |
有，ø25.4 mm |
Type 1 |
AGS-401H |
|
6 x 6 x 2 |
50 |
0 |
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 / 2.6-11 μm |
有，ø25.4 mm |
Type 2 |
AGS-402H |
|
5 x 5 x 0.4 |
39 |
45 |
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 / 2.6-11 μm |
有，ø25.4 mm |
Type 1 |
AGS-404H |
|
8 x 8 x 0.4 |
39 |
45 |
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 / 2.6-11 μm |
有，ø25.4 mm |
Type 1 |
AGS-801H |
|
8 x 8 x 1 |
39 |
45 |
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 / 2.6-11 μm |
有，ø25.4 mm |
Type 1 |
AGS-802H |
AgGaS2 晶体标准品，应用：
|
尺寸（mm） |
θ（°） |
φ（°） |
膜层 |
安装架 |
备注 |
型号 |
|
5 x 5 x 0.4 |
34 |
45 |
BBAR/BBAR @ 3-6 / 1.5-3 μm |
有，ø25.4 mm |
Type 1 |
AGS-403H |
非线性晶体ZnGeP₂
ZnGeP2 (ZGP) 晶体的透射带边缘为 0.74 和 12 µm。但其有用的透射范围为 1.9 至 8.6 µm 和 9.6 至 10.2 µm。ZGP 晶体具有最大的非线性光学系数和相对较高的激光损伤阈值。立陶宛eksma optics该晶体已成功用于各种应用：
（1）通过谐波产生和混合过程将 CO2 和 CO 激光辐射上转换为近红外范围；
（2）脉冲 CO、CO2 和化学 DF 激光器的高效 SHG；
（3）通过 OPO 工艺将钬、铥、铒和激光波长有效下转换至中红外波长范围。
ZnGeP2晶体在 2 µm 附近的吸收光谱
长15 毫米AR 涂层 ZnGeP2晶体的透射光谱，用于 OPO @ 2.1 µm
ZnGeP2晶体中的 1 型 OPO 和 SHG 调谐曲线
具有高损伤阈值 BBAR 涂层和最低吸收系数 α < 0.05 cm-1（泵浦波长 2.05 – 2.1 µm “o” 极化）的晶体可用于 OPO 应用。
立陶宛eksma optics典型吸收系数在 2.5 – 8.2 µm 范围内为 <0.03 cm-1
标准品规格
|
尺寸（mm） |
θ（°） |
φ（°） |
膜层 |
安装架 |
应用 |
型号 |
|
7×5×15 |
54 |
0 |
AR @ 2.1 µm + BBAR @ 3.5-5 µm |
无 |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-401 |
|
7×5×20 |
54 |
0 |
AR @ 2.1 µm + BBAR @ 3.5-5 µm |
- |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-402 |
|
7×5×25 |
54 |
0 |
AR @ 2.1 µm + BBAR @ 3.5-5 µm |
- |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-403 |
|
5x3x10 |
58 |
0 |
AR @ 2.1µm +BBAR @ 3.5-5 µm |
无 |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-58-5310 |
红外 AgGaSe2晶体
AgGaSe2晶体中的 1 型 OPO 和 SHG 调谐曲线
长18 毫米未涂层 AgGaSe2晶体的透射光谱
25 毫米长 AR 涂层 AgGaSe2晶体的透射光谱
AgGaSe2晶体的带边为 0.73 和 18 µm。当由各种不同的激光器泵浦时，其有用的传输范围（0.9–16 µm）和宽相位匹配能力为 OPO 应用提供了极好的潜力。当由 2.05 µm 的 Ho:YLF 激光器泵浦时，可在 2.5–12 µm 范围内实现调谐；当以 1.4–1.55 µm 泵浦时，可在 1.9–5.5 µm 范围内实现非临界相位匹配 (NCPM) 操作。AgGaSe2 (AgGaSe) 已被证明是一种用于红外 CO2 激光器辐射的高效倍频晶体。
红外晶体 GaSe（硒化镓）
长17 毫米未涂层 GaSe晶体的透射光谱
GaSe晶体中的 1 型和 2 型 SHG 调谐曲线
带边为 0.65 和 18 µm。GaSe晶体已成功用于 CO2 激光的高效 SHG；脉冲 CO、CO2 和化学 DF 激光（λ = 2.36 µm）辐射的 SHG；将 CO 和 CO2 激光辐射上转换为可见光范围；通过钕和红外染料激光或 (F-) 中心激光脉冲的差频混合产生红外脉冲；在 3.5–18 µm 内产生 OPG 光。薄 GaSe 晶体板也用于 fsec THz 产生。由于材料结构（沿 (001) 平面切割），不可能将晶体切割成某些相位匹配角，这限制了应用。
标准品规格（Z切）
|
尺寸（mm） |
膜层 |
安装架 |
型号 |
|
Ø7 x 0.01 mm |
无 |
有，ø25.4 mm |
GaSe-10H1 |
|
Ø7 x 0.03 mm |
无 |
有，ø25.4 mm |
GaSe-30H1 |
|
Ø7 x 0.1 mm |
无 |
有，ø25.4 mm |
GaSe-100H1 |
|
Ø7 x 0.5 mm |
无 |
有，ø25.4 mm |
GaSe-500H1 |
|
Ø7 x 1 mm |
无 |
有，ø25.4 mm |
GaSe-1000H1 |
|
Ø7 x 2 mm |
无 |
有，ø25.4 mm |
GaSe-2000H1 |
请注意，从现在起，所有标准 GaSe 晶体均安装在 Ø25.4 毫米环形支架中。
可根据您的要求将晶体安装到 Ø40 毫米支架中。
物理性质
|
晶体 |
ZnGeP2 |
AgGaSe2 |
AgGaS2 |
GaSe |
|
晶体对称性 |
四方晶系 |
四方晶系 |
四方晶系 |
六方晶系 |
|
点群 |
42m |
42m |
42m |
62m |
|
晶格常数，Åac |
5.465 10.771 |
5.9901 10.8823 |
5.757 10.305 |
3.742 15.918 |
|
密度（g/cm3） |
4.175 |
5.71 |
4.56 |
5.03 |
光学特性
|
晶体 |
ZnGeP2 |
AgGaSe2 |
AgGaS2 |
GaSe |
|
|
透光（µm） |
0.74–12 |
0.73–18 |
0.53–12 |
0.65–18 |
|
|
折射率 |
|||||
|
1.06 µm |
no |
3.2324 |
2.7005 |
2.4508 |
2.9082 |
|
ne |
3.2786 |
2.6759 |
2.3966 |
2.5676 |
|
|
5.3 µm |
no |
3.1141 |
2.6140 |
2.3954 |
2.8340 |
|
ne |
3.1524 |
2.5823 |
2.3421 |
2.4599 |
|
|
10.6 µm |
no |
3.0725 |
2.5915 |
2.3466 |
2.8158 |
|
ne |
3.1119 |
2.5585 |
2.2924 |
2.4392 |
|
|
吸收系数（cm-1） |
|||||
|
1.06 µm |
3.0 |
<0.02 |
<0.09 |
0.25 |
|
|
2.5 µm |
0.03 |
<0.01 |
0.01 |
0.05 |
|
|
5.0 µm |
0.02 |
<0.01 |
0.01 |
0.05 |
|
|
7.5 µm |
0.02 |
- |
0.02 |
0.05 |
|
|
10.0 µm |
0.4 |
- |
<0.6 |
0.05 |
|
|
11.0 µm |
0.8 |
- |
0.6 |
0.05 |
|
非线性光学特性
|
晶体 |
ZnGeP2 |
AgGaSe2 |
AgGaS2 |
GaSe |
|
激光损伤阈值（MW/cm²） |
60 |
25 |
10 |
28 |
|
脉冲持续时间（ns） |
100 |
50 |
20 |
150 |
|
波长（µm） |
2.05 |
10.6 |
1.06 |
9.3 |
|
非线性（pm/V） |
111 |
43 |
31 |
63 |
|
1 型 SHG 在 10.6 µm 处的相位匹配角（°） |
76 |
55 |
67 |
14 |
|
5.3 µm 处的走离角（°） |
0.57 |
0.67 |
0.85 |
3.4 |
热性能
|
晶体 |
ZnGeP2 |
AgGaSe2 |
AgGaS2 |
GaSe |
|
|
熔点（℃） |
1298 |
851 |
998 |
1233 |
|
|
热膨胀系数（10-6/°K） |
^ |
17.5(a) |
23.4(c) |
12.5 |
9.0 |
|
^ |
9.1(b) |
18.0(d) |
|
|
|
|
II |
1.59(a) |
-6.4(c) |
-13.2 |
8.25 |
|
|
II |
8.08(b) |
-16.0(d) |
|
|
|
a) at 293–573 K, b) at 573–873 K, c) at 298–423 K, d) at 423–873 K
用于计算折射率的 Sellmeier 方程
|
晶体 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
表达式 |
|
|
ZnGeP2 |
no |
8.0409 |
1.68625 |
0.40824 |
1.2880 |
611.05 |
- |
n2 = A + B λ2 / (λ2–C) + Dλ2 / (λ2 – E ) |
|
ne |
8.0929 |
1.8649 |
0.41468 |
0.84052 |
452.05 |
- |
||
|
AgGaSe2 |
no |
6.8507 |
0.4297 |
0.15840 |
0.00125 |
- |
- |
n2 = A + B / ( λ2 – C) – D λ2 |
|
ne |
6.6792 |
0.4598 |
0.21220 |
0.00126 |
- |
- |
||
|
AgGaS2 |
no |
3.3970 |
2.3982 |
0.09311 |
2.1640 |
950.0 |
- |
n2 = A + B / (1 – C / λ2) + D / (1–E / λ2) |
|
ne |
3.5873 |
1.9533 |
0.11066 |
2.3391 |
1030.7 |
- |
||
|
GaSe |
no |
7.443 |
0.405 |
0.0186 |
0.0061 |
3.1485 |
2194 |
n2 = A + B/ λ2 + C/λ4 + D/λ6 + E/(1 – F/ λ2) |
|
ne |
5.76 |
0.3879 |
-0.2288 |
0.1223 |
1.855 |
1780 |
||
