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Cristaux non linéaires ZnGeP2

Cristaux non linéaires ZnGeP2

Le phosphure de zinc-germanium (ZnGeP2) est un excellent cristal non linéaire à mi-IR avec de nombreuses propriétés fondamentales exceptionnelles. Le cristal ZnGeP2 (ZGP) a une grande susceptibilité non linéaire (d36 ~ 75 pm / V), soit environ 160 fois celui du KDP.

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La description

Le phosphure de zinc et de germanium (ZnGeP 2 ) est un excellent cristal non linéaire à mi-IR avec de nombreuses propriétés fondamentales exceptionnelles. Le cristal ZnGeP2 (ZGP) a une grande susceptibilité non linéaire (d36 ~ 75 pm / V), soit environ 160 fois celui du KDP. ZGP présente une bonne transparence optique sur la région de longueur d'onde de 0,74-12 um et un seuil de dommage laser relativement élevé, et est donc bien adapté pour produire une sortie laser accordable dans l'infrarouge proche. ZGP est un matériau très prometteur pour des applications telles que SHG, SFG, OPO et OPG / OPA dans la région infrarouge moyenne.

Image005.png

Remarque: Les spectres de transmission du cristal ZnGeP 2 revêtu d'AR de 15 mm de long

Caractéristiques

  • Grande région de transmission de 0,74 um à 12 °

  • Large coefficient non linéaire

  • Bonnes propriétés mécaniques et physiques

  • Seuil de dommage relativement élevé

  • Phase correspondant à une large région spectrale

  • Haute conductivité thermique

Applications

  • Deuxième, troisième et quatrième génération harmonique de laser CO2

  • Génération paramétrique optique (OPO) avec pompage à une longueur d'onde de 2,05-2,94 μm et possibilité de générer efficacement des gammes de 3 à 10 μm

  • Deuxième génération harmonique de CO-laser

  • Produire des rayonnements cohérents dans une gamme de sous-millimètres de 70,0 μm à 1000 μm - gamme de terahertz

  • La génération de fréquences combinées de rayonnements de CO 2 et de rayons CO et d'autres lasers fonctionnent dans la région de transparence cristalline

Propriétés chimiques et physiques

Propriété

Valeur

Formule chimique

ZnGeP 2

Structure en cristal

Tetragonal, `42m

Paramètre Lattice

A = b = 5,467Å, c = 12,736Å

Densité de masse

4,16 g / cm 3

Moh dureté

5,5

Point de fusion

Environ 1040 ° C

Conductivité thermique

180 W / m / K

Coefficient de dilatation thermique

Β ", 5x10 -6 / K; Β⊥, 7,8x10 -6 / K

Biréfrence

Positive uniaxial

Propriétés optiques linéaires

Propriété

Valeur

Plage de transparence

0,74 - 12 um

Coefficient d'absorption:

Α <0,05 cm="">-1 @ 2050-2100 nm

Indices de réfraction

@ 2,05 um

@ 2,79 um

@ 5,30 um

@ 10,6 um

Non = 3.1478, ne = 3.1891

Non = 3.1333, ne = 3.1744

Non = 3.1136, ne = 3.1547

Non = 3.0729, ne = 3.1143

Sellmeier Equations (λ en μm)

N o 2 (λ) = 4.64467 + 5.10087 / (λ 2 -0.13656) + 4.27777λ 2 / (λ 2 -1653.89)

N e 2 (λ) = 4.71539 + 5.26358 / (λ 2 -0.14386) + 2.37310λ 2 / (λ 2 -1000.82)

Propriétés optiques non linéaires

Propriété

Valeur

Gamme SHG Phase correspondante

3177 ~ 10357nm (Type I)

Coefficients NLO

D 36 = 75 ± 8 pm / V

Type Ⅰ d eeo = d 36 sin2Θcos2φ

Type Ⅱ d oeo = d eoo = d 36 sinΘsin2φ

Seuil de dommage

À 2,79 um

À 10,6 um

30 GW / cm 2 (150 ps)

1 GW / cm 2 (2 ns)

Figure 2. Courbes de réglage OPO de ZGP avec une lumière de pompe de 2090 nm

Figure 3. Courbes de réglage OPO de ZGP avec une lumière de pompe de 2800 nm

Figure 4. Courbes SHG de ZGP (TypeI (eeo))

Spécification de polissage

Propriété

Valeur

Tolérance d'orientation

<0.5>

Tolérance d'épaisseur / diamètre

± 0,05 mm

Flatness de surface

<λ 8="" @="" 632="">

Distorsion front de front

<λ 4="" @="" 632="">

Qualité de surface

10/5

Parallèle

30 "

Perpendiculaire

15'

Ouverture claire

> 90%

Chammfer

<0,2 ×="" 45="">

Produits standard

Cristal

Dimension / mm

Application

Orientation

Theta / Phi deg

Revêtements

7x5x15

OPO @ 2,1-> 3,5-5 μm

54/0

AR @ 2,1 μm + BBAR @ 3,5-5 μm

7x5x20

OPO @ 2,1-> 3,5-5 μm

54/0

AR @ 2,1 μm + BBAR @ 3,5-5 μm

7x5x25

OPO @ 2,1-> 3,5-5 μm

54/0

AR @ 2,1 μm + BBAR @ 3,5-5 μm

Q & A

Q: Qu'est-ce que l'inadéquation de phase?

A: Un groupe de techniques pour réaliser des interactions non linéaires efficaces dans un milieu. De nombreux processus non linéaires sensibles à la phase, en particulier des processus paramétriques tels que le doublement de fréquence, la génération de fréquence de somme et de différence, l'amplification paramétrique et l'oscillation, ainsi que le mélange à quatre ondes, nécessitent une adaptation de phase efficace. Essentiellement, cela signifie s'assurer qu'une relation de phase appropriée entre les ondes interagissant (pour une conversion de fréquence non linéaire optimale) est maintenue le long de la direction de propagation. Seulement si cette condition est remplie, les contributions d'amplitude provenant de différents emplacements à l'onde produit sont toutes en phase à la fin du cristal non linéaire.

Q: Quelle est la génération secondaire harmonique (SHG)?

A: SHG est un processus optique non linéaire, dans lequel les photons avec la même fréquence interagissant avec un matériau non linéaire sont effectivement "combinés" pour générer de nouveaux photons avec deux fois l'énergie et donc deux fois la fréquence et la moitié de la longueur d'onde des photons initiaux.


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