ZGP晶体-磷化锗锌晶体
磷化锗锌晶体是一种高效的中红外非线性光学晶体材料,其透光范围为0.76~12.0 μm,可应用于光学参量放大器(OPA)、光学参量振荡器(OPO)、二波耦合(SHG)和四波耦合(FHG)等中红外波段领域。
主要优点:较大的非线性系数,较高的激光损伤阈值,较高的热导率,稳定的机械性能,较宽的相位匹配范围。
应用领域:ZGP晶体在激光频率转换、光参量振荡(OPO)、差频产生(DFG)等方面具有广泛应用,可用于红外激光定向干扰、红外遥感、激光雷达等设备中,具有重要的战略意义。
ZGP晶体,全称为ZnGeP2(磷化锗锌)晶体,是一种综合性能优良的中远红外非线性光学晶体材料。它以其独特的物理和化学特性,在激光技术、光学通信、红外探测等领域展现出广泛的应用前景。
物理特性
- 晶体结构:ZGP晶体具有四方对称性,点群为42m。其晶格常数一般为a=5.465 Å, c=10.771 Å(不同来源的数据可能略有差异,但总体相近)。
- 密度:约为4.175~4.18 g/cm³,具体数值可能因晶体生长条件和测量方法的不同而略有变化。
- 热导率:较高,约为0.35~0.36 W/cm·K,这使得ZGP晶体在高功率激光应用中能够有效散热,保持稳定的性能。
- 机械性能:良好,便于加工成各种形状和尺寸的晶体元件。
光学特性
- 透过波段:较宽,一般为0.67~13 μm,覆盖了从可见光到远红外的大部分光谱范围。
- 非线性系数:较大,如d36分量可达75 pm/V,这使得ZGP晶体在非线性光学过程中表现出色。
- 抗光损伤阈值:较高,能够承受高功率激光的照射而不易损坏。
优点
高非线性系数:ZGP晶体具有较大的非线性光学系数,是实现高效非线性光学过程的关键材料之一。
宽透过波段:其较宽的透过波段覆盖了从可见光到远红外的大部分光谱范围,适用于多种激光波长和光学应用。
高热导率:较高的热导率使得ZGP晶体在高功率激光应用中能够有效散热,保持稳定的性能。
高抗光损伤阈值:能够承受高功率激光的照射而不易损坏,提高了器件的可靠性和使用寿命。
良好的机械性能:便于加工成各种形状和尺寸的晶体元件,满足不同应用场景的需求。
应用领域
激光技术:ZGP晶体在激光频率转换、光参量振荡(OPO)、差频产生(DFG)等方面具有广泛应用。通过ZGP晶体,可以实现宽调谐中远红外激光输出,为激光技术提供了重要的非线性光学材料支持。
光学通信:在光学通信领域,ZGP晶体可用于制作光开关、光调制器等器件,实现光信号的快速调制和切换。
红外探测:由于ZGP晶体在红外波段具有良好的透过性和非线性光学性能,因此可用于红外探测器、红外制导系统等设备的制造。
环境监测:ZGP晶体还可用于工业和人为大气排放的远程监测,以及远程识别和检测电力工程、化工、石油工业等排放到大气中的有毒混合气体和气体废物。
国防领域:在国防领域,ZGP晶体可用于红外激光定向干扰、红外遥感、激光雷达等设备中,具有重要的战略意义。
基本参数:
晶体结构 | Quartet system |
晶胞参数 | a=b=54.76nm,c=107.31nm |
晶体尺寸 | 6mmx6mmx15mm |
6mmx8mmx20mm | |
可按客户要求定制 | |
相位匹配类型 | I类 或 II类匹配 |
定向偏差 | ≤0.5° |
吸收系数 | ≤0.05cm-1@2μm |
平面度 | ≤λ/6 @632.8nm |
平行度 | ≤10″ |
垂直度 | ≤5′ |
表面疵病 | 20/10(MIL-O-13830A) |
熔点 | 1027℃ |
密度 | 4.18g/cm3 |
显微硬度 | 980 ± 80 kg/mm2 |
莫氏硬度 | 5.5 |
禁带宽度 | 2.34/2.08 eV |
半导体类型 | P |