激光是20世纪人类最重大的发明之一，60多年来，13项诺贝尔奖与激光技术密切相关。非线性光学晶体可用来对激光波长进行变频，从而扩展激光器的可调谐范围。近期，我国科学家成功创制了一种新型非线性光学晶体——全波段相位匹配晶体，为整个透光范围内实现双折射相位匹配提供了新思路。

　　该研究由澳客彩票晶体材料研究中心潘世烈团队完成，相关成果于近期在国际学术期刊《自然·光子学》在线发表。　　　　

　　非线性光学晶体是获得不同波长激光的物质条件，在晶体中实现应用波段相位匹配被普遍认为是重要的技术挑战之一，对最终激光输出的功率和效率有重要影响。目前有多种技术方案可弥补相位失配，其中，利用晶体各向异性的双折射相位匹配技术是应用最广泛的有效途径。但现有晶体均存在双折射相位匹配波长损失，即晶体最短相位匹配波长与紫外截止边存在差距。

　　团队前期提出一种假设，即在基于双折射相位匹配的非线性光学晶体中，是否可以实现“紫外截止边等于最短匹配波长”的理想状态？在此基础上，该团队创制一类新非线性光学晶体，即全波段相位匹配晶体。该类晶体基于应用广泛的双折射相位匹配技术，可以实现晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配。该研究揭示了全波段相位匹配晶体的物理机制，并获得一例非线性光学晶体（GFB）。基于晶体器件实现了193.2-266 nm紫外/深紫外激光输出，该材料193.2 nm处晶体透过率<0.02%，依然可以实现倍频激光输出，验证了其全波段相位匹配特性，该晶体也是目前首例实现了全波段双折射相位匹配的紫外/深紫外非线性光学晶体材料。研究结果表明，宽的相位匹配波长范围使GFB晶体透光范围得到充分应用，可实现1064nm激光器二、三、四、五倍频高效、大能量输出，有望满足半导体晶圆检测等领域的重大需求。更重要的是，GFB可采用水溶液法生长出高质量、超大尺寸晶体，使其有望成为应用于大科学装置的新晶体材料。