大尺寸ZnGeP₂晶体生长及其在中远红外光参量振荡中的应用

【作者】 雷作涛； 朱崇强； 杨春晖；

【机构】 哈尔滨工业大学化工学院；

【摘要】 磷化锗锌（ZnGeP₂,ZGP）晶体是一种性能优异的非线性光学材料,通过光参量振荡技术（OPO）可实现高功率中波（3⁵μm）和远波（8¹0μm）激光输出^[1,2]。采用垂直布里奇曼法生长出高品质φ（40⁵0）×140mm大尺寸单晶,恒温热退火和高能电子辐照技术将晶体元件在泵浦波²μm吸收系数由生长态的0.30cm^-1分别降低至0.15cm^-1和0.05cm^-1以下。Ⅰ类相位匹配ZGP-OPO元件采用泵浦功率大于80W的2.1μm Ho:YAG激光器泵浦,双谐振OPO技术实现中波3.8⁴.6μm波段范围的调谐输出,平均输出功率达到30W,光转换效率大于40%;单谐振OPO技术实现远波7.7⁹.6μm波段范围的输出,泵浦功率85W时获得4.2 W的8.1μm激光输出,斜效率8.8%。实验证明激光输出主要取决于晶体元件在泵浦波和参量波的吸收系数,吸收系数越小,OPO阈值越低,光转换效率越高。更多还原