非线性光学材料

非线性光学材料就是那些光学性质依赖于 入射光强度的材料，主要因为这些性质只有在 激光这样的强相干光作用下才表现出来。
简介
利用非线性光学晶体的倍频、和频、差频、 光参量放大和多光子吸收等非线性过程可以得 到频率与入射光频率不同的激光，从而达到光 频率变换的目的。 这类晶体广泛应用于激光频率转换、四波 混频、光束转向、图象放大、光信息处理、光 存储、光纤通讯、水下通讯、激光对抗及核聚 变等研究领域。 我国在非线性光学晶体研制方面成绩卓著， 某些晶体处于世界领先地位。
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非线性光学材料展望
非线性光学材料是未来光电子技术的重要 素材， 这几年发展很快， 这门新学科需要融 汇光学、化学、物理学、材料学、结晶、计算 机等多学科知识，目前成熟的理论还没有完全 建立，研究还处于化合物筛选阶段分子结构与 宏观倍频效应的关系以及许多结晶方面的问题 有待于解决。但短短几年的成就是可喜的，它 预示着不久的将来具有高倍频的非线性光学材 料终将投入应用。
三阶非线性光学材料是处于开发研究中的材 料，分子工程和分子设计为人们提供了优化有机 和生物分子材料性能良好手段，探索高非线性极 化率，超快响应、低损耗的三阶非线性光学材料 的工作正在展开，有机聚合物和半导体材料已能 做到灵敏和快速响应，是较有使用前景的三阶非 线性光学材料。
三阶非线性光学材料预期主要应用于全光型 光信息处理器件、光学双稳器件、光互连器件等。
有机和聚合物非线性光学材料
有机和聚合物作为非线性光学材料具有许多无机 材料无法比拟的优点： ①有机和聚合物非线性光学系数要比已经得到使 用的无机晶体高一至两个量级。 ②响应时间短。 ③有机化合物的光学损伤阀值较高。 ④可根据非线性效应的要求来进行分子设计。 ⑤具有优异的可加工型，易于成材，而且可以晶 体、薄膜、块材、纤维等多种形式来利用等等。
性的晶体。常用于光学倍频、混频和光学参量振荡 等效应的晶体材料有两大类。
三阶非线性光学材料：指那些在强激光作用下产
生三阶非线性极化响应，具有强的光波间非线性耦 合的材料。范围很广，由于不受是否具有中心对称 这一条件的限制，这些材料可以是气体、原子蒸气、 液体、液晶、等离子体以及各类晶体、光学玻璃等
常见三阶非线性材料
①各种惰性气体。
②碱金属和碱土金属的原子蒸气 。
③各种有机液体及溶液。
④在液晶相及各向同性相中的各种液晶。
⑤某些半导体晶体。
三阶非线性材料特征参数
①三阶非线性系数。X ②响应时间 。 ③光损伤阀值。
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三阶非线性材料分类
按性质分为：
①气体材料。 ②液体材料 。 ③玻璃材料。 ④半导体材料。 ⑤有机聚合物材料。
有机二阶非线性光学晶体
①尿素及其衍生物。 ②甲酸盐类 。 ③苯基衍生物。 主要缺点：熔点较低、机械性能差、 热稳定性以及抗潮解性不好、生长 高质量大尺寸单晶困难等。
有机三阶非线性光学材料
①有机染料类。 ②共轭有机聚合物 。 ③有机金属类。 ④电荷转移复合体系。 ⑤富勒烯分子簇。
三阶非线性材料前景
非线性光学光波导材料
非线性晶体光通行材料
选材依据
①有较大的非线性极化率。 ②有合适的透明程度及足够的光学均匀性。 ③能以一定方式实现位相匹配。 ④材料的损伤阈值较高，能承受较大的激 光功率或能量。 ⑤有合适的响应时间，分别对脉宽不同的 脉冲激光或连续激光作出足够响应。
分类
二阶非线性光学材料 ：大多数是不具有中心对称
Fra Baidu bibliotek非线性光学材料
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简介 选材依据 分类 三阶非线性材料 有机和聚合物非线性光学材料 展望
简介
非线性光学，又称强光光学，是现代光 学的一个分支，研究介质在强相干光作用下 产生的非线性现象及其应用。在强光作用下 物质的响应与场强呈现非线性关系，与场强 有关的光学效应称为非线性光学效应。