中远红外非线性光学晶体研究进展∗

贾宁 王善朋 陶绪堂

(山东大学晶体材料研究所,晶体材料国家重点实验室,济南 250100)(2018年8月27日收到;2018年10月1日收到修改稿)

3—5µm和8—12µm波段中远红外激光,在国防和民用领域均具有广泛的应用.作为全固态激光频率转换系统的核心部件,非线性光学晶体需要不断地优化和发展.本文从红外非线性光学晶体材料组成角度出发,总结了几种具有重大应用前景的磷族化合物(ZnGeP2,CdSiP2)、硫属化合物(CdSe,GaSe,LiInS2系列,BaGa4S7系列)以及准位相匹配晶体(OP-GaAs,OP-GaP)等中远红外波段非线性光学晶体的研究进展.

1 引 言

由于大气成分的吸收,红外辐射在大气中透过的3个“窗口”分别是:近红外(1—3µm)、中红外(3—5 µm)、远红外(8—12µm)[1,2].其中,3—5µm和8—12µm两个波段,具有较好的大气传播性,以及在海平面上较低的分子吸收系数和气悬物散射系数,因此该波段激光可以大大增加有效作用距离[3].上述波段的中远红外相干光源,在军事领域(如红外制导、红外预警、红外对抗、红外通信等)和民用领域(如红外激光诊疗、痕量气体监测、遥感、红外光谱学、工业生产过程检测、油田开采、毒品稽查等)都具有非常重要的应用价值,一直受到各国政府和科研人员的广泛关注[3−7].

随着红外追踪、制导武器的作用距离越来越远,以及红外寻的制导导弹的持续装备,激光在定向红外对抗技术系统(directed infrared countermeasure,DIRCM)上的应用得以快速发展,并且逐渐成为光电对抗技术领域的研究热点.目前,用于红外成像制导的探测器大多数工作在3—5µm和8—12µm波段,因此对于发展机载激光DIRCM来说,当务之……