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温度梯度区域熔炼法制备2μm低吸收ZnGeP2晶体

针对高温熔体生长的ZnGeP2 (ZGP)晶体,易在能带边缘附近出现宽光学吸收带,难以直接应用的问题,开展了籽晶温度梯度区域熔炼生长方法探索研究,最终在较低温度(945℃左右)生长出φ20 mm×30 mm单晶,晶体2μm附近吸收系数处于0.16 ～ 0.3 cm-1之间.但采用当前方法,如何改善晶体光学均匀性、结晶质量,提高原料利用率等一系列问题,还有待进一步研究.

关键词: ZGP晶体 , 籽晶温度梯度区域熔炼法 , 吸收系数

无机化合物Na2Ge2Se5多晶合成研究

王振友 , 程旭东 , 吴海信 , 黄昌保 , 肖瑞春 , 倪友保

人工晶体学报

硒锗钠(Na2Ge2Se5)是一种极具潜质新型红外非线性材料.但该化合物具有明显的制备难点.根据其制备特点,自行设计并搭建反应装置,高效、安全制备其前驱体Na2Se;然后将制备的Na2Se与Ge、Se按化学计量比称取,在单温区合成炉中合成Na2Ge2Se5多晶料.对制备的Na2Se、Na2Ge2Se5多晶进行XRD,SEM、EDS等分析测试表明产物为高纯单相Na2Se、Na2Ge2Se5多晶.

关键词: 硒锗钠 , 硒化钠 , 多晶合成

非线性光学晶体材料GaSe激光参数的模拟计算

程旭东 , 吴海信 , 倪友保 , 王振友 , 黄昌保 , 肖瑞春

连铸 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2015.01.013

对红外非线性光学晶体GaSe的非线性性质进行了研究.计算模拟了1.064 μm、2.05 μm、2.79 μm泵浦情况下Ⅰ、Ⅱ类相位匹配情况下GaSe晶体的相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角和泵浦波波长的关系.同时计算了晶体激光光参量震荡和倍频波波长和相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角的关系.对计算结果进行了分析比较.所得结果对于GaSe晶体用于特定波长激光器设计新波段提供了理论依据.

关键词: 非线性光学 , 相位匹配 , GaSe , 允许角 , 走离角

红外非线性晶体Na2Ge2Se5非线性变频模拟计算

程旭东 , 吴海信 , 王振友 , 倪友保 , 黄昌保 , 肖瑞春

连铸 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2015.02.011

对红外非线性光学晶体Na2Ge2Se5的非线性性质进行了研究.计算了主平面内倍频调谐曲线,0.946 μm、1.064 μm、1.1319 μm泵浦情况下的倍频空间调谐曲线以及和频产生0.589μm激光的匹配曲线,并对计算结果进行了分析比较.所得结果可为Na2Ge2Se5晶体用于特定波长激光器,设计新波段提供理论依据.

关键词: 非线性光学 , 相位匹配 , Na2Ge2Se5 , 二次谐波 , 和频

改进垂直布里奇曼法生长硒化镓单晶

黄昌保 , 倪友保 , 吴海信 , 王振友 , 程旭东 , 肖瑞春

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2014.14032

当生长ε相的硒化镓单晶时,组分挥发和固液界面震荡严重损坏晶体的结晶质量.利用改进垂直布里奇曼法生长出φ19 mm×65 mm硒化镓单晶.X射线粉末衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)分别用于测量晶体的结晶度和光学性质.红外测试表明,硒化镓晶体透过波谱较宽(0.65～16 μm)和吸收系数较低＜0.3 cm-1).

关键词: 布里奇曼技术 , 非线性光学晶体 , 固化界面

GaSe晶体的掺S生长及性能研究

黄昌保 , 倪友保 , 吴海信 , 王振友 , 肖瑞春 , 戚鸣

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150032

当生长掺S的GaSe单晶时，熔体的强烈对流和溶质扩散使得生长出大尺寸的晶体较为困难。本实验采用改进的Bridgman炉，并结合坩埚旋转技术，成功生长出了较大尺寸的GaSe0.89S0.11单晶体(f20×60 mm3)。采用X射线粉末衍射仪、能谱仪、纳米压痕仪和傅里叶红外光谱仪测量其结构、成分、机械和光学性质。测试结果表明，质量分数为2.38%的 S掺杂的GaSe晶体(GaSe0.89S0.11)没有发生结构相变；它的机械性能得到了明显的改善，同时光学性能也得到了一定的提高。

关键词: GaSe0.89S0.11 , 掺杂 , 改进的Bridgman炉 , 坩埚旋转

红外非线性晶体CdGeAs2多晶合成

戚鸣 , 吴海信 , 王振友 , 黄昌保 , 倪友保 , 张春丽

人工晶体学报

高纯度的多晶对生长优质单晶起着至关重要的作用.原料对石英坩埚的腐蚀,以及偏离化学计量生成的二元、三元中间相均会严重影响CdGeAs2多晶的纯度和质量.本文以载气携带丙酮在石英坩埚内壁镀上高质量碳膜,解决了原料对石英坩埚的腐蚀问题;并在双温区炉中设计了合理的温场,合成了CdGeAs2多晶料.经X射线粉末衍射分析和晶胞精修表明样品为高纯、单相CdGeAs2多晶.

关键词: CdGeAs2 , 镀碳 , 多晶合成 , 双温区 , 晶胞精修

部分硫/硒(S/Se)红外非线性晶体原料的快速合成方法研究

倪友保 , 戚鸣 , 吴海信 , 黄昌保 , 王振友 , 张春丽

人工晶体学报

含有硫/硒(S/Se)元素的部分化合物在现有中红外非线性晶体材料中占据相当重要的地位.高纯多晶原料是生长优质S/Se光学晶体的基础,但常规合成方法存在周期长、数量少等缺点.为此,针对部分S/Se化合物,我们对传统的合成方法进行优化、改进,实现GaSe,AgGaSe2,AgGaGeS4,AgGaGe5Se12等的快速合成,单次合成原料200～300 g,合成周期小于48 h,经过粉末衍射(XRD)测试表明合成的原料质量较好,能够生长出较大尺寸单晶.文中对快速合成方法的机理、存在的问题等也进行了相关讨论.

关键词: 硫/硒化合物 , 多晶合成 , 中红外非线性光学晶体

改进水平籽晶气相法生长CdSe单晶

张春丽 , 吴海信 , 倪友保 , 黄昌保 , 王振友 , 陈诗静

人工晶体学报

采用改进的双温区水平籽晶气相升华法,生长出尺寸为?15 mm ×35 mm的完整CdSe单晶体。经X射线衍射仪、能谱分析仪和傅里叶红外光谱仪的检测,CdSe单晶粉末衍射谱与标准衍射峰吻合较好,单晶摇摆曲线半高宽0.5°；Cd、Se化学计量比等于1∶0.977,接近理想比；晶体在2.5~20.0μm红外波段范围内的透过率T >65%,吸收系数α<0.1 cm-1。这些结果表明,采用本方法生长的晶体结晶性较好、成分均匀、透过率较高,品质良好,这对生长类似高蒸气压、高熔点的III-V、II-VI族晶体,会有所帮助。

关键词: 气相升华法 , 晶体生长 , CdSe晶体 , 性能检测