作者：叶gx 时间：2025-04-18
立陶宛eksma optics光学非线性晶体ZnGeP2晶体、AgGaSe2晶体、AgGaS2晶体、GaSe晶体因其独特的特性而受到中红外和深红外应用的广泛关注。这些非线性晶体具有较大的有效光学非线性、宽光谱和角度接受度、宽透明度范围、对温度稳定性和振动控制的要求不严格、机械加工性好（GaSe晶体除外）。
非线性晶体ZnGeP₂
ZnGeP2 (ZGP) 晶体的透射带边缘为 0.74 和 12 µm。但其有用的透射范围为 1.9 至 8.6 µm 和 9.6 至 10.2 µm。ZGP 晶体具有最大的非线性光学系数和相对较高的激光损伤阈值。立陶宛eksma optics该晶体已成功用于各种应用：
（1）通过谐波产生和混合过程将 CO2 和 CO 激光辐射上转换为近红外范围；
（2）脉冲 CO、CO2 和化学 DF 激光器的高效 SHG；
（3）通过 OPO 工艺将钬、铥、铒和激光波长有效下转换至中红外波长范围。
ZnGeP2晶体在 2 µm 附近的吸收光谱
长15 毫米AR 涂层 ZnGeP2晶体的透射光谱，用于 OPO @ 2.1 µm
ZnGeP2晶体中的 1 型 OPO 和 SHG 调谐曲线
具有高损伤阈值 BBAR 涂层和最低吸收系数 α < 0.05 cm-1（泵浦波长 2.05 – 2.1 µm “o” 极化）的晶体可用于 OPO 应用。
立陶宛eksma optics典型吸收系数在 2.5 – 8.2 µm 范围内为 <0.03 cm-1
标准品规格
|
尺寸（mm） |
θ（°） |
φ（°） |
膜层 |
安装架 |
应用 |
型号 |
|
7×5×15 |
54 |
0 |
AR @ 2.1 µm + BBAR @ 3.5-5 µm |
无 |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-401 |
|
7×5×20 |
54 |
0 |
AR @ 2.1 µm + BBAR @ 3.5-5 µm |
- |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-402 |
|
7×5×25 |
54 |
0 |
AR @ 2.1 µm + BBAR @ 3.5-5 µm |
- |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-403 |
|
5x3x10 |
58 |
0 |
AR @ 2.1µm +BBAR @ 3.5-5 µm |
无 |
OPO@2.1 → 3.5-5 µm |
ZGP-58-5310 |
红外 AgGaSe2晶体
AgGaSe2晶体中的 1 型 OPO 和 SHG 调谐曲线
长18 毫米未涂层 AgGaSe2晶体的透射光谱
25 毫米长 AR 涂层 AgGaSe2晶体的透射光谱
AgGaSe2晶体的带边为 0.73 和 18 µm。当由各种不同的激光器泵浦时，其有用的传输范围（0.9–16 µm）和宽相位匹配能力为 OPO 应用提供了极好的潜力。当由 2.05 µm 的 Ho:YLF 激光器泵浦时，可在 2.5–12 µm 范围内实现调谐；当以 1.4–1.55 µm 泵浦时，可在 1.9–5.5 µm 范围内实现非临界相位匹配 (NCPM) 操作。AgGaSe2 (AgGaSe) 已被证明是一种用于红外 CO2 激光器辐射的高效倍频晶体。
红外晶体 AgGaS2 (AGS)
长14 毫米AR 涂层和未涂层 AgGaS2晶体的透射光谱，用于 Nd:YAG 激光器泵浦的 OPO
AgGaS2 中的 1 型 OPO 和 SHG 调谐曲线
透明范围为 0.53 至 12 µm。尽管其非线性光学系数是上述红外晶体中最低的，但在 Nd:YAG 激光器泵浦的 OPO 中，在 550 nm 处具有高短波长透明度；在二极管、Ti:Sapphire、Nd:YAG 和红外染料激光器的大量差频混合实验中，覆盖 3–12 µm 范围；在直接红外对抗系统中，以及 CO2 激光器的 SHG 中，都利用了该晶体。薄 AgGaS2 (AGS) 晶体板因采用 NIR 波长脉冲的差频生成而在中红外范围内产生超短脉冲而广受欢迎。
AgGaS2晶体标准品，应用：DFG @ 1.2-2.4 μm -> 2.4-11 μm
尺寸（mm）
θ（°）
φ（°）
膜层
安装架
备注
型号
5 x 5 x 1
39
45
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 /
2.6-11 μm
有，ø25.4
mm
Type 1
AGS-401H
6 x 6 x 2
50
0
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 /
2.6-11 μm
有，ø25.4
mm
Type 2
AGS-402H
5 x 5 x 0.4
39
45
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 /
2.6-11 μm
有，ø25.4
mm
Type 1
AGS-404H
8 x 8 x 0.4
39
45
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 /
2.6-11 μm
有，ø25.4
mm
Type 1
AGS-801H
8 x 8 x 1
39
45
BBAR/BBAR @ 1.1-2.6 /
2.6-11 μm
有，ø25.4
mm
Type 1
AGS-802H
AgGaS2 晶体标准品，应用：
尺寸（mm）
θ（°）
φ（°）
膜层
安装架
备注
型号
5 x 5 x 0.4
34
45
BBAR/BBAR @ 3-6 /
1.5-3 μm
有，ø25.4
mm
Type 1
AGS-403H
红外晶体 GaSe（硒化镓）
长17 毫米未涂层 GaSe晶体的透射光谱
GaSe晶体中的 1 型和 2 型 SHG 调谐曲线
带边为 0.65 和 18 µm。GaSe晶体已成功用于 CO2 激光的高效 SHG；脉冲 CO、CO2 和化学 DF 激光（λ = 2.36 µm）辐射的 SHG；将 CO 和 CO2 激光辐射上转换为可见光范围；通过钕和红外染料激光或 (F-) 中心激光脉冲的差频混合产生红外脉冲；在 3.5–18 µm 内产生 OPG 光。薄 GaSe 晶体板也用于 fsec THz 产生。由于材料结构（沿 (001) 平面切割），不可能将晶体切割成某些相位匹配角，这限制了应用。
标准品规格（Z切）
尺寸（mm）
膜层
安装架
型号
Ø7 x 0.01 mm
无
有，ø25.4
mm
GaSe-10H1
Ø7 x 0.03 mm
无
有，ø25.4
mm
GaSe-30H1
Ø7 x 0.1 mm
无
有，ø25.4
mm
GaSe-100H1
Ø7 x 0.5 mm
无
有，ø25.4
mm
GaSe-500H1
Ø7 x 1 mm
无
有，ø25.4
mm
GaSe-1000H1
Ø7 x 2 mm
无
有，ø25.4
mm
GaSe-2000H1
请注意，从现在起，所有标准 GaSe 晶体均安装在 Ø25.4 毫米环形支架中。
可根据您的要求将晶体安装到 Ø40 毫米支架中。
物理性质
晶体
ZnGeP2
AgGaSe2
AgGaS2
GaSe
晶体对称性
四方晶系
四方晶系
四方晶系
六方晶系
点群
42m
42m
42m
62m
晶格常数，Åac
5.465
10.771
5.9901
10.8823
5.757
10.305
3.742
15.918
密度（g/cm3）
4.175
5.71
4.56
5.03
光学特性
晶体
ZnGeP2
AgGaSe2
AgGaS2
GaSe
透光（µm）
0.74–12
0.73–18
0.53–12
0.65–18
折射率
1.06 µm
no
3.2324
2.7005
2.4508
2.9082
ne
3.2786
2.6759
2.3966
2.5676
5.3 µm
no
3.1141
2.6140
2.3954
2.8340
ne
3.1524
2.5823
2.3421
2.4599
10.6 µm
no
3.0725
2.5915
2.3466
2.8158
ne
3.1119
2.5585
2.2924
2.4392
吸收系数（cm-1）
1.06 µm
3.0
<0.02
<0.09
0.25
2.5 µm
0.03
<0.01
0.01
0.05
5.0 µm
0.02
<0.01
0.01
0.05
7.5 µm
0.02
-
0.02
0.05
10.0 µm
0.4
-
<0.6
0.05
11.0 µm
0.8
-
0.6
0.05
非线性光学特性
晶体
ZnGeP2
AgGaSe2
AgGaS2
GaSe
激光损伤阈值（MW/cm²）
60
25
10
28
脉冲持续时间（ns）
100
50
20
150
波长（µm）
2.05
10.6
1.06
9.3
非线性（pm/V）
111
43
31
63
1 型 SHG 在 10.6 µm 处的相位匹配角（°）
76
55
67
14
5.3 µm 处的走离角（°）
0.57
0.67
0.85
3.4
热性能
晶体
ZnGeP2
AgGaSe2
AgGaS2
GaSe
熔点（℃）
1298
851
998
1233
热膨胀系数（10-6/°K）
^
17.5(a)
23.4(c)
12.5
9.0
^
9.1(b)
18.0(d)
II
1.59(a)
-6.4(c)
-13.2
8.25
II
8.08(b)
-16.0(d)
a) at 293–573 K, b)
at 573–873 K, c) at 298–423 K, d)
at 423–873 K
用于计算折射率的 Sellmeier 方程
晶体
A
B
C
D
E
F
表达式
ZnGeP2
no
8.0409
1.68625
0.40824
1.2880
611.05
-
n2 = A + B λ2 /
(λ2–C) + Dλ2 / (λ2 – E )
ne
8.0929
1.8649
0.41468
0.84052
452.05
-
AgGaSe2
no
6.8507
0.4297
0.15840
0.00125
-
-
n2 = A + B / ( λ2 – C) – D λ2
ne
6.6792
0.4598
0.21220
0.00126
-
-
AgGaS2
no
3.3970
2.3982
0.09311
2.1640
950.0
-
n2 = A + B / (1 – C / λ2) + D / (1–E
/ λ2)
ne
3.5873
1.9533
0.11066
2.3391
1030.7
-
GaSe
no
7.443
0.405
0.0186
0.0061
3.1485
2194
n2 = A + B/ λ2 + C/λ4 + D/λ6 +
E/(1 – F/ λ2)
ne
5.76
0.3879
-0.2288
0.1223
1.855
1780
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