【儀表網 研發快訊】非線性光學晶體是全固態激光器的核心器件。基于非線性光學晶體的頻率轉換技術輸出的中遠紅外(Mid-/far-IR，3-20 μm)激光，在激光通訊、醫療及光譜技術等領域具有廣泛的應用。設計制備綜合性能優異的新型紅外非線性光學晶體一直是光電功能晶體領域的研究熱點。對1例性能優異的紅外非線性光學材料，需同時滿足二階非線性光學效應、寬紅外透過范圍、高激光損傷閾值等關鍵性能的平衡。由于這些性能之間相互關聯和制約，高性能紅外非線性光學晶體的結構設計面臨顯著挑戰。中國科學院新疆理化技術研究所晶體材料研究中心長期致力于新型非線性光學晶體的探索研究，并取得了系列進展。
 

　　近年來的研究表明，磷硫屬化合物結合了硫屬化物與磷酸鹽的結構優勢，其非中心對稱晶體結構(產生二階非線性光學響應的前提)的形成概率高達約30%(遠高于無機化合物約15%的平均水平)，展現出優異的非線性光學特性，成為探索高性能紅外非線性光學晶體的理想候選體系之一。為推進紅外非線性光學材料性能導向的結構設計，中國科學院新疆理化技術研究所潘世烈研究員和李俊杰研究員團隊回顧了磷硫屬紅外非線性光學材料的發展，系統總結了硫/硒代磷酸鹽豐富的結構多樣性與化學可調性，重點解析了不同[PxQy]結構單元(如四面體、三角錐等)的獨特連接模式及其對光學性能的調控機制，總結和梳理了近年來發展的高性能磷硫屬紅外非線性光學晶體，并對該領域目前存在的挑戰及機遇進行了總結及展望。相關研究成果以“Chalcophosphates: A plentiful source of infrared nonlinear optical materials”為題發表在《配位化學評論》(Coordination Chemistry Reviews)上。新疆理化技術研究所為唯一單位，新疆理化技術研究所潘世烈研究員和李俊杰研究員為通訊作者，晶體材料研究中心碩士研究生孔瑩瑩為第一作者。該研究工作得到中國科學院B類先導項目，國家自然科學基金，自治區重大科技專項等項目的資助。
 

磷硫屬紅外非線性光學材料的結構化學及設計思路