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固体紫外激光器使用固体激光材料做为工作物质，在光数据储存、光刻技术、光盘控制、微加工、大气探测、微电子学、光化学、光生物学以及医疗等领域有广泛的应用。

由于紫外线光子能量大，难以通过外激励源激励产生一定高功率的连续紫外激光，故实现紫外连续波激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生。非线性光学材料能够对激光器输出的特定波长的激光进行激光频率的转换和拓展，颇具应用价值。

由于合成紫外非线性光学材料需要满足苛刻的性能要求，因而在材料设计中存在挑战。既往研究提出了氟导向材料设计策略，以在硼酸盐体系中探索具有优异性能的双折射和非线性光学材料。向硼酸盐中引入氟可以有效地丰富结构化学和调控光学性能。LiB3O5(LBO)晶体是重要的非线性光学材料，并得到广泛应用，但遗憾的是，其小的双折射导致LBO晶体无法实现1064 nm激光的直接四倍频输出。是否可以通过调整晶体结构来增大LBO的双折射，从而达到更短的相位匹配波长？

近期，中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心通过化学合成制备得到氟硼酸盐晶体LiNaB6O9F2。LiNaB6O9F2具有由[B6O11F2]基本构建模块组成的二互穿3[B6O9F2]∞三维网络，这是在氟硼酸盐体系中首次观察到。LiNaB6O9F2在深紫外截止边，大的倍频响应(1.1 × KDP)，合适的双折射(0.067@1064 nm)之间实现了完美的平衡。随着氟的引入，LiNaB6O9F2展示出氟导向最佳性能，包括比LBO(0.040@1064 nm)大的双折射(0.067@1064 nm)，相比于LBO(277 nm)蓝移的I类最短相位匹配波长(210 nm)。该工作丰富了氟硼酸盐的结构化学，证明了氟导向策略是探索具有优良光学性能的非线性光学晶体的可行方法。

相关研究成果LiNaB6O9F2: A Promising UV NLO Crystal Having Fluorine-Directed Optimal Performances and Double Interpenetrating 3[B6O9F2]∞ Networks于近日发表在Advanced Optical Materials上。

来源：新疆理化技术研究所

关键词： 氟硼酸盐 非线性光学晶体 结构化学