在过去二十年中，许多研究集中在氧化物和硫族化物非线性光学晶体。基于氧化物的晶体通常在紫外线和可见区域具有高功率应用因为它们合理的非线性光学系数和高激光损伤阈值在紫外线至近中红外范围（0。16-3。0 mm）。但是，几乎所有的它们在中波红外线中具有高的光吸收（3-5毫米和8-12毫米）由于固有的振动能量氧化物基团，所以它们在中红外区域的应用是限制。另一方面，许多硫族化物（包括S，Se和Te）晶体具有宽的中红外透明窗口（0。4-15mm）和大非线性光学系数。但是，他们相对窄带隙（通常Eg <3 eV）严重限制了LDT这些晶体中的谐波产生虽然最近也是如此材料如BaGa4S7和Li2Ga2GeS2, 3。54 eV和3。65 eV的相对较大的能隙分别为已被合成。82081

近年来，为了探索宽带隙中红外非线性光学晶体，已经注意到卤化物基材料，因为他们可以根据第二个改善激光损伤阈值低上述要求。许多具有宽的中红外范围的非线性光学卤化物晶体传输，合理倍频系数相对较高已发现高的激光损伤阈值。然而，对关系的理解在原子/电子结构和光学性质之间在非线性光学卤化物仍然缺乏，这是不可避免的阻碍他们的发展和应用。在这项工作中，使用原子级的第一原理计算来系统地研究具有代表性的光学活性结构单元的中红外卤化物晶体的线性和非线性光学性质。使用电子结构方法讨论了这些材料中带隙和非线性效应的增强。 通过对活性非线性光学单元的然后提出了导致相对较大的非线性光学响应和高激光损伤阈值的优选结构单元。论文网

   目前，真正满足于实际应用的二阶非线性光学晶体材料还是无机晶体，而商业应用于红外波段的无机非线性光学晶体（AgGaQ2 (Q=S, Se)和ZnGeP2）普遍存在两大缺陷，即激光损伤阈值偏低和无法在开放体系中进行大尺寸晶体生长，从而严重阻碍了其应用。因此红外波段的晶体材料仍然是这一领域的薄弱环节。

一般认为，带隙是决定激光损伤阈值的重要因素，如何去寻找具有较大带隙，同时兼顾较好的综合性能（包括较强的可相位匹配的非线性光学效应、较宽的红外透过范围、高的稳定性等等）的中红外非线性光学晶体材料，成为目前非线性光学材料领域的难点和重点。

由于带隙和非线性光学系数二者是成反比的关系，所以在对二者进行权衡的情况下，可以牺牲部分非线性光学系数，选择带隙较大的化合物，来获得更高的激光损伤阈值。而卤化物往往具有较好的绝缘性，也就是有着较大的带隙。因此基于卤化物的研究也不断扩充着红外光区的非线性光学晶体材料。

2非线性光学晶体发展趋势

非线性光学晶体材料可以用来进行激光频率转换，扩展激光的波长；用来调制激光的强度、相位；实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵浦相位共轭等等。所以，非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料，各发达国家都将其放在优先发展的位置，并作为一项重要战略措施列入各自的高技术发展计划中，给予高度重视和支持。 伴随着激光技术从上世纪六十年代发展至今，非线性光学晶体也得到长足的发展，从最初的石英倍频晶体开始，不断涌现出铌酸锂（LiNbO3—LN）、磷酸二氢钾(KH2PO4—KDP)、磷酸二氘钾 (KD2PO4—DKDP)、碘酸锂 (LiIO3—LI)、磷酸氧钛钾 (KTiOPO4—KTP)、偏硼酸钡(-BaB2O4—BBO)、三硼酸锂(LiB3O5—LBO)、铌酸钾（KNbO3—KN）、硼酸铯(CSB3O5—CBO)、硼酸铯锂(LiCSB6O10—CLBO)、氟硼酸钾铍（KBe2BO3F2—KBBF）以及硫银镓（AgGaS2—AGS）、砷镉锗（CdGeAs—CGA）、磷锗锌（ZnGeP2—ZGP）等非线性光学晶体，广泛应用于激光倍频、和频、差频、光参量放大以及电光调制、电光偏转等。因此，在调制开关与远程通讯、信息处理和娱乐等三个领域表现出了加速发展的趋势。 非线性光学晶体材料研究现状和发展趋势:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_96190.html