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KBBF非线性光学晶体及应用
报告人
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一、KBBF晶体基本介绍
汉语名称：***代硼酸铍钾
化学式： KBe2BO3F2
单晶结构：
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一、KBBF晶体基本介绍
晶格常数：
a= b= ，c=
光性：负单轴晶
破坏阈值 ：75 GW/cm2
折射率色散方程：
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一、KBBF晶体基本介绍
透光波段： 153~3664nm
晶体实物图：
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一、KBBF晶体基本介绍
作用：非线性光学倍频晶体
用途：产生深紫外激光相干光源
发现人：陈创天
备注：，是唯一的在200nm 到150nm 这个深紫外光谱区产生有效输出的非线性光学倍频晶体
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二、深紫外激光相干光源的作用
新一代的集成电路光刻技术
光电子能谱光谱技术
激光精密机械加工
激光医疗
化学动力学
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三、深紫外激光相干光源的形成
准分子激光：平均功率高，光束质量差，波段范围窄 ，调谐困难
自由电子激光器：调谐波段宽，输出功率大，技术不成熟，造价高
固态激光：体积小，寿命长，效率高，光束质量好，调谐波段宽，谱线窄。
前两者可直接产生深紫外激光，但实用性较差，后者可通过倍频产生深紫外激光且激光器工作性能好
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四、激光非线性倍频晶体介绍
磷酸二氢钾（KDP）：易生长大尺寸晶体，损伤阈值高，容许入射角大
β-偏硼酸钡（BBO）：转换效率高，容许温度范围宽，损伤阈值值高
三硼酸锂（LBO）：容许入射角大，匹配频率窄，损伤阈值值高
但无论以上三种非线性倍频晶体有什么特点，在200nm-150nm范围内目前只有KBBF晶体能够做到
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五、阴离子基团理论
在寻找合适的非线性光学倍频晶体过程中有一基本理论可解释倍频效果与晶体结构得关系，即阴离子基团理论
阴离子基团理论大意：非线性光学效应是一种局域化的效应，是组成晶体的基本单元阴离子基团的微观系数的几何迭加，阴离子基团的微观倍频系数可以通过阴离子基团的局域化量子化学轨道理论，通过二级微扰理论算出来。
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五、阴离子基团理论
根据计算，对于有氧酸盐来说，氧原子的悬挂键减少有助于提高能隙（即倍频截止边）。
在晶体排列方式及阴粒子密度方面，阴离子的紧密堆积有助于提高非线性效应
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