南开大学科技成果——高性能系列铌酸锂、钽酸锂晶体和光电器件

南开大学科技成果——高性能系列铌酸锂、钽酸锂晶

体和光电器件

项目简介

光电晶体及其器件作为激光技术的关键材料和器件，被诸多国家列为优先发展的技术领域。本项目在国家863计划、天津市重大科技攻关、国防科工局民口配套等项目支持下，瞄准国家需求，围绕产品化关键技术攻关，取得了以下主要科技创新：

（1）自主设计基于经验数据库的智能计算机晶体生长自动控制系统，并开发了晶体生长成套装备，应用于多种晶体生长，得到批量推广应用。

（2）发展了两种非固液同成分共熔配比晶体的制备方法，实现了SLN晶体和SLT晶体的批量、廉价制备。

（3）开发了宽温度范围工作铌酸锂电光调Q晶体及电光调Q开关，在-55℃到70℃温度区间稳定工作，大幅提高了军用激光系统的温度稳定性。

（4）以高温度稳定性电光调Q开关为核心技术自主研发的系列高温度稳定性铌酸锂电光调Q激光系统，实现了批量生产和应用。

（5）开发了满足激光雷达等长期在线工作的低内电场铌酸锂电光调Q晶体和电光调Q开关。

（6）开发了高抗光损伤阈值的钽酸锂电光调Q晶体和电光调Q 开关，典型1064nm波段的激光损伤阈值比铌酸锂晶体提高两个数量级以上，且能够满足军工宽温度范围要求。

成套设备

LN晶体

电光调Q开关

光学级SLN晶体

已取得的成果

本项目获得授权专利6项，计算机软件著作权1项，获天津市科学技术进步一等奖和天津市技术发明二等奖各1项。

市场应用前景

（1）单晶成套装备可应用于铌酸锂、钽酸锂、钇铝石榴石、蓝宝石、氧化镓、铝酸铍、硅酸钇镥等高质量晶体的生长。

（2）系列电光调Q晶体是纳秒、亚纳秒激光系统的核心部件，这些激光系统在医疗、美容、打标、测量、对抗等领域具有广泛应用。

（3）SLN、SLT晶体是集成光学和铁电超晶格领域的基础材料，在光通讯、激光频率变换、太赫兹等领域具有较好的应用前景。

（4）钽酸锂电光调Q开关可替代昂贵的磷酸钛氧铷（RTP）电光调Q开关，具有广阔的应用前景。