近日，山東大學晶體材料國家重點實驗室于浩海教授課題組與中科院理化所合作，在氧化物非線性光學晶體研究方面取得了新進展，相關研究成果作為封面文章發表在國際期刊《美國化學學會雜志》上。
由于在國防、醫療、工業以及科研工作等領域的重要應用，中紅外波段激光已成為國內外激光技術領域的研究熱點之一。可實用中紅外非線性光學材料是中紅外激光的材料基礎，要求透過范圍寬、激光損傷閾值高、非線性光學效應大。一般來說，氧化物晶體的聲子能量較高，限制了其中遠紅外應用，中紅外非線性光學晶體的研究主要集中于以硫磷族為代表的半導體晶體，但氧化物寬的禁帶寬度決定該類材料可能具有高的損傷閾值、可能提升現有中紅外激光的輸出功率。課題組面向中紅外氧化物研究和應用現狀，在長期的硅酸鎵鑭體系研究基礎上，抓住寬禁帶和低聲子能量兩個關鍵因素，通過分子設計，在硅酸鎵鑭體系中進一步篩選出的La3SnGa5O14（LGSn）晶體是綜合性能優秀的中紅外非線性光學晶體；通過晶體生長獲得了小尺寸樣品，發現該晶體的紅外截止邊到11μm中紅外光譜區域，具有禁帶寬度寬、損傷閾值高、非線性系數大、可用成熟的近紅外激光泵浦產生中紅外激光等優勢。
于浩海教授課題組一直致力于人工晶體特別是激光與非線性光學晶體材料與器件研究，在激光晶體、非線性光學晶體、激光自倍頻晶體、光開關晶體等光電功能晶體的晶體生長及器件應用方面取得了系列成績，在Adv． Mater．、ACS Nano、Laser ＆Photon． Rev．、Appl． Phys． Lett．等國際期刊上發表多篇論文，受到廣泛關注，部分研究成果已獲得轉化應用。2014年提出在硅酸鎵鑭體系晶體可能在中紅外波段有重要應用，2016年評估了鈮酸鎵鑭晶體的中紅外非線性光學特性和實用前景。
該項研究工作得到了國家重點研究與發展計劃、國家自然科學基金等項目的大力支持。
（來源：科技日報 作者：王延斌）
